BETON A ARCHITEKTURA – sportovní stavby · 2015. 7. 7. · Česká sportovní architektura...
Transcript of BETON A ARCHITEKTURA – sportovní stavby · 2015. 7. 7. · Česká sportovní architektura...
5/2012
B E T O N A A R C H I T E K T U R A
– spor tovn í s tavby
S P O L E Č N O S T I A S V A Z Y
P O D P O R U J Í C Í Č A S O P I S
SVAZ VÝROBCŮ CEMENTU ČR
K Cementárně 1261, 153 00 Praha 5
tel.: 257 811 797, fax: 257 811 798
e-mail: [email protected]
www.svcement.cz
SVAZ VÝROBCŮ BETONU ČR
Na Zámecké 9, 140 00 Praha 4
tel.: 246 030 153
e-mail: [email protected]
www.svb.cz
SDRUŽENÍ PRO SANACE
BETONOVÝCH KONSTRUKCÍ
Sirotkova 54a, 616 00 Brno
tel.: 541 421 188, fax: 541 421 180
mobil: 602 737 657
e-mail: [email protected]
www.sanace-ssbk.cz, www.ssbk.cz
ČESKÁ BETONÁŘSKÁ
SPOLEČNOST ČSSI
Samcova 1, 110 00 Praha 1
tel.: 222 316 173
fax: 222 311 261
e-mail: [email protected]
www.cbsbeton.eu
C O N A J D E T E V T O M T O Č Í S L E
3 / NAVRHOVÁNÍ TRIBUN SPORTOVNÍCH STAVEB
44 / KULTURNĚ SPOLEČENSKÉ
A SPORTOVNÍ CENTRUM „NOVÝ
CHOMUTOV“
38 / PREFABRIKOVANÁ KONSTRUKCE
STOCKHOLMSKÉ TELE2 ARENY
50 / SKOKANSKÝ MŮSTEK V ŠČUČINSKU,
ASTANA V KAZACHSTÁNU
/31NÁMĚSTÍ
EDUARDA WALLNÖFERA
V INNSBRUCKU
/64FOTBALOVÝ STADION
V JOHANNESBURGU
/10VELKOROZPONOVÁ
KONSTRUKCE SPORTOVNÍ
HALY Z PREFABRIKOVANÝCH
BETONOVÝCH LOMENIC
15 / 2 0 1 2 ❚ t e c h n o l o g i e • k o n s t r u k c e • s a n a c e • B E T O N
O B S A H ❚ C O N T E N T
ROČNÍK: dvanáctý
ČÍSLO: 5/2012 (vyšlo dne 15. 10. 2012)
VYCHÁZÍ DVOUMĚSÍČNĚ
VYDÁVÁ BETON TKS, S. R. O., PRO:
Svaz výrobců cementu ČR
Svaz výrobců betonu ČR
Českou betonářskou společnost ČSSI
Sdružení pro sanace betonových konstrukcí
VYDAVATELSTVÍ ŘÍDÍ:
Ing. Michal Števula, Ph.D.
ŠÉFREDAKTORKA:
Ing. Jana Margoldová, CSc.
PRODUKCE: Ing. Lucie Šimečková
REDAKČNÍ RADA:
Doc. Ing. Vladimír Benko, PhD., Doc. Ing. Jiří
Dohnálek, CSc., Ing. Jan Gemrich, Prof. Ing. Petr
Hájek, CSc. (před seda), Prof. Ing. Leonard
Hobst, CSc. (místo předseda), Ing. Jan Hrozek,
Ing. Jan Hutečka, Ing. arch. Jitka Jadrníčková,
Ing. Zdeněk Jeřábek, CSc., Ing. Milan Kalný,
Doc. Ing. Jiří Kolísko, Ph.D., Ing. arch. Patrik
Kotas, Ing. Pavel Lebr, Ing. Milada Mazurová,
Doc. Ing. Martin Moravčík, Ph.D., Ing. Hana
Némethová, Ing. Milena Paříková, Petr Škoda,
Ing. arch. Jiří Šrámek, Ing. Vlastimil Šrůma,
CSc., MBA, Prof. Ing. RNDr. Petr Štěpánek,
CSc., Ing. Michal Števula, Ph.D., Ing. Vladimír
Veselý, Prof. Ing. Jan L. Vítek, CSc.
GRAFICKÝ NÁVRH: 3P, spol. s r. o.
Staropramenná 21, 150 00 Praha 5
ILUSTRACE NA TÉTO STRANĚ:
Mgr. A. Marcel Turic
SAZBA: 3P, spol. s r. o.
Staropramenná 21, 150 00 Praha 5
TISK: Libertas, a. s.
Drtinova 10, 150 00 Praha 5
ADRESA VYDAVATELSTVÍ A REDAKCE:
Beton TKS, s. r. o.
Na Zámecké 9, 140 00 Praha 4
www.betontks.cz
REDAKCE, OBJEDNÁVKY PŘEDPLATNÉHO
A INZERCE:
mob.: 604 237 681, 602 839 429
(tel. linka 224 812 906 zrušena)
e-mail: [email protected]
ROČNÍ PŘEDPLATNÉ:
540 Kč (+ poštovné a balné 6 x 30 = 180 Kč),
cena bez DPH; 21 EUR (+ poštovné a balné
7,20 EUR), cena bez DPH; 270,- Kč pro
studenty (včetně poštovného, cena bez DPH)
Vydávání povoleno Ministerstvem
kultury ČR pod číslem MK ČR E-11157
ISSN 1213-3116
Podávání novinových zásilek povoleno
Českou poštou, s. p., OZ Střední Čechy,
Praha 1, čj. 704/2000 ze dne 23. 11. 2000
Za původnost příspěvků odpovídají autoři.
Označené příspěvky byly lektorovány.
FOTO NA TITULNÍ STRANĚ:
Sportovní centrum v Brugg, Švýcarsko
(viz článek str. 10), foto: René Rötheli
BETON TKS je přímým nástupcem časopisů
Beton a zdivo a Sanace.
ÚVODNÍKRostislav Švácha / 2
TÉMA
NAVRHOVÁNÍ TRIBUN
SPORTOVNÍCH STAVEB
Pavel Hladík / 3
STAVEBNÍ KONSTRUKCE
VELKOROZPONOVÁ KONSTRUKCE
SPORTOVNÍ HALY Z PREFABRIKOVANÝCH
BETONOVÝCH LOMENIC
Massimo Lafranchi, Armand Fürst / 10
PREFABRIKOVANÉ KONSTRUKCE
PRO DVĚ SPORTOVNÍ STAVBY
Pavel Čížek, Zdeněk Burkoň, Michal Sadílek / 18
RELAXX ŠPORTOVO-RELAXAČNÉ
CENTRUM
Andrea Klimko / 27
NÁMĚSTÍ EDUARDA WALLNÖFERA
V INNSBRUCKU / 31
PREFABRIKOVANÁ KONSTRUKCE
STOCKHOLMSKÉ TELE2 ARENY
Risto Pesonen, Lucie Šimečková / 38
KULTURNĚ SPOLEČENSKÉ A SPORTOVNÍ
CENTRUM „NOVÝ CHOMUTOV“
Jindřich Smetana, Petra Klimčuková, Petr Skála, Vladimír Janata / 44
SKOKANSKÝ MŮSTEK V ŠČUČINSKU,
ASTANA V KAZACHSTÁNU / 50
SANACE A REKONSTRUKCE
STATICKÉ ZKUŠENOSTI PŘI NÁHRADĚ
HISTORICKÉ PLASTIKY
Zdeněk Bažant, Jiří Strnad / 52
ZVÝŠENÍ ÚNOSNOSTI STROPNÍ DESKY
S WÜNSCHOVÝMI HLAVICEMI
Pavel Beran / 56
VADY A PORUCHY BETONOVÝCH PODLAH
ANEB KDYŽ SE NEDAŘÍ... ČÁST 3.
PORUCHY ZPŮSOBENÉ PROVOZEM
Jarmila Novotná / 61
MATERIÁLY A TECHNOLOGIE
FOTBALOVÝ STADION
V JOHANNESBURGU / 64
TECHNICKÉ NÁSTROJE NA ZABEZPEČENIE
KRYTIA VÝSTUŽE A S TÝM SÚVISIACE
ASPEKTY SPOĽAHLIVOSTI ŽELEZO-
BETÓNOVEJ KONŠTRUKCIE
Igor Hudoba / 67
SYSTÉM KONTROLY KVALITY
PŘI VÝROBĚ CEMENTU
Kateřina Jiroušková / 72
VĚDA A VÝZKUM
SAMOKOTVENÁ MEMBRÁNA NAD
OBDÉLNÍKOVÝM PŮDORYSEM
Leonard Šopík, Jiří Stráský / 76
AKTUALITY
RECENZE / 26, 43, 60, 63
REŠERŠE / 49
SEMINÁŘE, KONFERENCE A SYMPOZIA / 80
FIREMNÍ PREZENTACEAutodesk / 25
Ing. Software Dlubal / 33
Betosan / 51
Hydroizolace a vozovky na mostech 2012 / 69
Asociace českých betonářů / 71
Construsoft / 75
FINE / 79
Holcim / 3. strana obálky
Českomoravský beton / 4. strana obálky
ÚVODNÍK
NAPREJ PROTI KOULI
2 B E T O N • t e c h n o l o g i e • k o n s t r u k c e • s a n a c e ❚ 5 / 2 0 1 2
Ú V O D N Í K ❚ E D I T O R I A L
Mnoho lidí, a to hlavně intelektuá-
lů, se dívá na sport jako na něco
směšného, odpuzujícího, nekulturní-
ho. V minulých měsících podal svě-
dectví o tomto pohledu na sport re-
kordní úspěch rozhlasové hry Davida
Drábka Koule: Příběh vrhačky. Když
jsme s přáteli pracovali na knize Na-
prej!, poprvé mapující dějiny spor-
tovní architektury v českých zemích
od renesance po dnešek, tak jsme tento typický postoj in-
telektuálů obrátili vzhůru nohama a podívali se na sport ja-
ko na lidskou aktivitu, která kulturu neodpuzuje, nýbrž na-
opak produkuje. Jako historici architektury jsme totiž muse-
li uznat, že ve svých dlouhých dějinách pro sebe sport ob-
jednával neobyčejně zajímavé stavby.
Podle principu „forma sleduje funkci“ se v dějinách spor-
tovní architektury zrcadlí dějiny samotného sportu, zánik
starých a vznik nových sportovních disciplín, proměny je-
jich společenského statusu a prestiže, sepětí sportu s po-
litikou a ideologií. Stejně dobře lze na vývoji sportovních
staveb sledovat střídání architektonických stylů a leckdy
mistrovské zacházení jejich autorů s různými konstrukční-
mi systémy, jejichž inovace si vynucovaly hlavně sály pro
jezdecké, plavecké a kolektivní sporty o velikém rozponu.
Na popud sportu se v takových stavbách spojil umělecký
výkon architekta s odvážnými intelektuálními výkony inže-
nýrů a statiků.
Když však přemýšlím o průrvě, která se časem vytvoři-
la mezi světem sportu a světem intelektuální práce, ne-
můžu si nevzpomenout na podivuhodný fakt, že u počát-
ků moderního českého sportu a moderní tělesné výchovy
stáli dva velcí intelektuálové, historik umění Miroslav Tyrš
a vzdělaný finančník Jindřich Fügner. Sportovním aktivi-
tám se oba snažili vtisknout umělecký a intelektuální obsah
a opravdu se jim to dařilo. Zapojili do svého sokolského
hnutí nejlepší dobové umělce a architekty. Fügner dokon-
ce sám zaplatil novostavbu první sokolovny, která pak pro
mladší sportovní stavby vysoko nasadila laťku architekto-
nické kvality. Oblíbené Fügnerovo heslo „Naprej!“ (=Napři!
Překonej odpor!), převzaté prý z hymny jihoslovanských
vlastenců, jsme i proto použili v názvu naší knihy.
Prof. PhDr. Rostislav Švácha, CSc.
editor knihy Naprej!
Česká sportovní architektura 1567–2012
Obr. 1 Richard Ferdinand Podzemný – Gustav Kuchař,
plavecký stadion v Praze 4-Podolí, realizace 1958 až 1965
(foto Aleš Jungmann)
Obr. 2 Ignác Vojtěch Ullmann, tělocvična Sokola Pražského
v Sokolské ulici v Praze, realizace 1863 (foto Aleš Jungmann)
1 2
35 / 2 0 1 2 ❚ t e c h n o l o g i e • k o n s t r u k c e • s a n a c e • B E T O N
T É M A ❚ T O P I C
Tribuny jsou velmi důležitým komponentem sportovní bu-
dovy, a proto je jim věnována při návrhu zvláštní pozornost
a péče. Sportovní zážitek je umocněn atmosférou na stadio-
nu a každý sportovec vnímá vzdálenost skandujících diváků,
kteří ho podporují k výkonům a překonávání rekordů. Právě
komfort viditelnosti a vzdálenost od sportovců je nejdůležitěj-
ším faktorem při návrhu tribun, které se projektují v převáž-
né většině pro sezení [1]. Tribuny víceúčelových budov musí
splňovat požadavky na co nejlepší viditelnost pro různé typy
akcí konaných na hrací ploše. Nemusí se však jednat pou-
ze o sporty, pro které se nejčastěji využívají stadiony a haly.
Navrhování sportovních budov se neomezuje pouze na op-
timální prostor pro diváky, ale je spojen s dalšími provozy
podle typu a zaměření stavby. Lidi, kteří se pohybují v těch-
to stavbách, je možné rozdělit do dvou skupin: aktivní (spor-
tovci a personál zajišťující chod zařízení) a neaktivní (diváci
a návštěvníci akcí). Obecně se tyto dvě skupiny a jejich funk-
ce nemíchají a zázemí pro obě skupiny fungují pokud mož-
no co nejvíce odděleně. Aktivní skupina se s diváckou sku-
pinou může, podle typu stavby, setkávat na vyhrazených
místech, která ale musí být dopředu navržena a uzpůsobe-
na tomuto účelu. Například na stadionech s kapacitou vět-
ší než 5 000 diváků se navrhují mixážní zóny a konferenční
místnosti (kde se setkávají sportovci a zástupci médií) nebo
u velkých stadionů speciální cesty, kde se sportovci zdánlivě
míchají s diváky. Jedná se např. o speciálně navržené uličky
a koridory k čestným lóžím pro předávání trofejí, které jsou
využívány povětšinou při úvodních a ukončovacích ceremo-
niálech velkých sportovních akcí.
Plánování stadionů a sportovních komplexů se obecně dá
rozdělit do kruhových zón [1]:
• hrací plocha,
• tribuny,
• servisní zóny,
• sportovní komplex.
V těchto zónách platí určitá uživatelská pravidla, která se
mohou lišit podle druhů sportovišť a dalších kritérií (např.
způsobilost pro pořádání velkých akcí podle pravidel FIFA).
HRACÍ PLOCHA
Poloha hrací plochy vůči světovým stranám je důležitým fak-
torem pro návrh sportoviště. Pro současné víceúčelové sta-
diony je to ale předmět k diskusi vzhledem k různým možnos-
tem využití vnitřního prostoru stavby, flexibilitě obálky a provo-
zu za umělého osvětlení. Pokud je ale hřiště zatravněné při-
rozeným trávníkem, jedná se o jeden z určujících faktorů pro
návrh a posouzení pro vstup přirozeného slunečního záření
a přirozenou cirkulaci vzduchu [2]. Je potřeba počítat s tím,
1
NAVRHOVÁNÍ TRIBUN SPORTOVNÍCH STAVEB ❚ ARCHITECTURAL
DESIGN OF SPORTS BUILDINGS
Pavel Hladík
Nejběžnějším materiálem pro realizaci tribun sportovních staveb je železobeton, který se používá dle přísných geometrických a inženýrských pravidel. Úspěšný
architektonický návrh se ale nezakládá pouze na dokonalém zvládnutí matematických vzorců, ale jedná se o syntézu konceptu, stavebních norem a ekonomie
návrhu. Článek přibližuje některé aspekty, které ovlivňují vzhled a konstrukci sportovních staveb. ❚ Reinforced concrete is the most frequent building material for
seating tiers of sport buildings. Although the design follows geometrical and engineering rules, they are not the only aspect of a successful architectural design.
The synthesis of artistic concept together with building norms and cost values belong to main parts of the design. The article is dedicated to some factors which
influence aesthetics and structure of sports buildings.
Obr. 1 Donbass Arena – Stadion Šachtar Doněck ❚
Obr. 1 Donbass Arena – Shakhtar Donetsk Stadium
4 B E T O N • t e c h n o l o g i e • k o n s t r u k c e • s a n a c e ❚ 5 / 2 0 1 2
T É M A ❚ T O P I C
že se tribuny mohou propojit s hrací plochou při různých pří-
ležitostech. Zde je nutné dodržet pravidla flexibility a bezpeč-
nosti. V případě nebezpečí v divácké části stavby (společné
i s monofunkčními budovami) se otevřou koridory mezi divác-
kým sektorem a hrací plochou. Navrhují se tak brány, schody
(mobilní, permanentní) nebo mosty pro komunikaci.
Fotbalové hřiště podle nejnovějších dostupných informa-
cí FIFA má rozměry ohraničené postranními čarami 105 x
68 m. Je potřeba počítat s dalšími zónami za delší a kratší
stranou hřiště pro odstupové vzdálenosti od prvních řad tri-
bun a pro panely s reklamami. Tyto rozměry se liší podle vy-
bavenosti stadionu, roku vzniku a geometrie tribun. Moder-
ní velkokapacitní stadión, jakým je Alianz Arena v Mnicho-
vě, je příkladem s minimalizovanou vzdáleností mezi hřištěm
a první řadou tribun (10 a 8 m), naopak Maracaná v Brazílii
je příkladem opačného extrému (27,3 a 13,5 m, stav po re-
konstukci pro MS ve fotbale 2014).
Hrací plocha s atletickou dráhou je mnohdy brána jako
protipól fotbalového hřiště díky své náročnosti na prostor
mezi tribunami a hřištěm. Klasický ovál je rozdělen na osm
drah, ale Mezinárodní atletická federace doporučuje zavá-
dět ovál s devíti drahami.
NAVRHOVÁNÍ TRIBUN
Tribuny sestávají z řad se sedačkami, uliček pro vertikál-
ní pohyb mezi řadami, vstupů pro přístup diváků z ochozů
2a
2c2b
55 / 2 0 1 2 ❚ t e c h n o l o g i e • k o n s t r u k c e • s a n a c e • B E T O N
T É M A ❚ T O P I C
a speciálních vyhrazených míst pro zvláštní účely (platformy
pro diváky na invalidních vozících, místa pro kamery, místa
pro novináře a zástupce médií, lavičky náhradníků a trenérů,
atd.). Všechny vyjmenované části musí mít svoje minimální
a maximální rozměry a počty, aby byly splněny bezpečnost-
ní předpisy. Předpisy se liší podle státu vzniku a mnohdy
v legislativách zabývajících se stavebnictvím chybí. Je pak
na domluvě investora s architektem a místními schvalovací-
mi orgány, aby se rozhodli, jaké domácí a zahraniční normy
budou respektovat (nejčastěji se postupuje podle vybrané
evropské nebo americké normy).
Evropské normy se liší od těch, které jsou platné v USA,
a proto je vždy potřeba se ujistit podle jakých směrnic se
sportovní stavba bude navrhovat. Nejvíce propracované
normy jsou německé (např. DIN EN 13200-1, Kriterien für die
räumliche Anordnung von Zuschauerplätzen – Anforderun-
gen) a britské (různé normy British Standard).
Sportovní stavby se dále navrhují podle nutných regulací,
direktiv a doporučení mezinárodních federací různých spor-
tů (např. FIFA – fotbal, IAAF – atletika). Zvláště důležitý je
tzv. „Green Guide“ (Guide to safety at sports grounds), kte-
rý je nepostradatelným nástrojem pro navrhování a pozdější
jednání s autoritami. Ostatní britské normy definují velikos-
ti a rozměry jednotlivých prvků tribun a jsou většinou brané
jako základ pro dobře fungující stadion z hlediska bezpeč-
nosti a komfortu diváků. Oblíbenost fotbalu ve Velké Británii
a katastrofické události 2. poloviny 20. století daly vzniknout
předpisům, které se v určité periodě obnovují.
Viditelnost
Při navrhování tribun hraje jednu z nejdůležitějších rolí hodnota
viditelnosti, tzv. hodnota C („C-value“), která je nejvýraznějším
faktorem charakterizujícím stadion. Ceny vstupenek na jed-
notlivá místa na tribuně vycházejí také z této hodnoty. Hodno-
ta tohoto parametru (obr. 4) vyjadřuje viditelnost nad osobou
sedící v řadě před sledovaným divákem. Tribuna je tak zkon-
struována podle křivky viditelnosti, která určuje sklon teraso-
vité formy.
Než se ale přejde k detailnější práci s křivkou viditelnos-
ti, je třeba si uvědomit širší vztahy formy tribun a vzdálenosti
na hrací plochu. Velkou roli zde hraje fyziologie lidského oka
a obecně vidění a schopnost vnímat a rozeznávat akci a ur-
Obr. 2 Manchester City FC, a) interiér tribun, b) křivka viditelnosti,
c) maximální vzdálenosti diváků od akce ❚ Fig. 2 Manchester
City FC, a) seating tiers, b) profile of tiers, c) maximum distances of
spectators from field of play
Obr. 3 Donbass Arena, interiér tribun ❚ Fig. 3 Donbass Arena –
seating tiers
3
6 B E T O N • t e c h n o l o g i e • k o n s t r u k c e • s a n a c e ❚ 5 / 2 0 1 2
T É M A ❚ T O P I C
čitou úroveň detailu na hrací ploše. Zde se uplatňuje zkuše-
nost architektů, jejich záměr a důvtip při práci s formou, kte-
rá není pouhým výsledkem matematického vzorce. Naopak,
každý ikonický stadion má v sobě zakódovaný určitý koncept
tribun. Tím se rozehraje práce s detailnějšími parametry jako
je šířka řad, velikost sedáků, nároky na C-value a frekvence
vertikálních uliček. V řeči čísel se musí sledovat velikost úhlu
od nejextrémnějších bodů na hrací ploše k divákovi a vzdále-
nost od nejzazšího místa na hrací ploše k divákovi. Za kom-
fortní úhel vidění se považuje 30 až 60°. Tento interval není
možné vždy dodržet, ale čím více diváků se vejde do rozme-
zí těchto úhlů, tím lépe.
Doporučené vzdálenosti od hrací plochy se pro různé spor-
ty liší. Např. pro fotbal to je 90 m od středu hřiště a mezní
hodnotou 190 m od protějšího rohového praporku, na atle-
tickém stadionu je mezní vzdálenost 230 m od nejvzdáleněj-
šího místa a v některých zdrojích je udáváno 130 m jako op-
timální vzdálenost od středu hrací plochy [3].
Křivka viditelnosti
Návrh samotných tribun vychází z určení vztažného bodu
na hrací ploše, ke kterému se bude posuzovat sklon tribun. Je
jím ta pozice sportovců, kde jsou divákům nejblíže, protože je
to pro dohled diváků nejobtížnější místo. Pro fotbal (postranní
čáry hřiště) je to na povrchu hrací plochy, pro lední hokej pak
horní hrana mantinelu, pro basketbal 500 mm nad postran-
ní čarou. Pak se využije vzorec pro výpočet C-value (obr. 4):
C = (RhD – AB)/(D + B), (1)
kde Rh je výška řady, A výška oka sedícího diváka nad vztaž-
ným bodem, B je šířka řady a D je půdorysná vzdálenost
od vztažného bodu.
Podle [4] lze pracovat s těmito hodnotami C-value:
• 150 mm – vynikající,
• 120 mm – velmi dobré,
• 90 mm – vyhovující,
• 60 mm – naprosté minimum.
Obecně je dobré uvažovat minimální převýšení 90 mm. Ta-
to hodnota je svázaná s velikostí samotné sportovní budovy,
a proto je ostře sledovaná investory [5]. Hodnoty C-value jsou
upřesněny v některých normách, ale záleží na architektonic-
kém pojetí a širších vztazích, jaké hodnoty jsou určeny (např.
BS EN 13200-2003 Spectator facilities).
Dalšími parametry ovlivňujícími návrh jsou vzdálenost první
řady od vztažného bodu a výška první řady nad úrovní hra-
cí plochy (doporučeno minimum kolem 800 mm). Zkonstruo-
váním křivky viditelnosti (obr. 2b) se dostane variabilní převý-
šení po sobě jdoucích řad. U některých sportovních staveb
z dřívější doby nebo o nízké kapacitě je vidět, že se výška co
nejvíce sjednocuje, ale to se díky vývoji automatizovaných vý-
robních procesů již téměř nevyskytuje. Přesto se jedná o zají-
mavý problém, který se řeší různým způsobem v různých ob-
lastech světa.
Na příkladu stadionu Manchester City FC je ukázán návrh
maximální vzdálenosti diváků od akce (obr. 2c) a výpočet křiv-
ky viditelnosti (obr. 2b).
REALIZACE TRIBUN
Tribuny se staví z požárně odolných materiálů, z nichž nejroz-
šířenější je železobeton pro svoji trvanlivost a stabilitu. Větši-
nou prefabrikované dílce teras jsou uloženy na šikmých beto-
nových nebo ocelových nosnících, které jsou podepřeny ver-
tikálními nebo šikmými sloupy. Ideální rozpon vychází z počtu
sedaček v řadě, základových a seismických podmínek dané
oblasti a z preferovaného materiálu. Speciální podmínky jsou
u první řady, poslední řady a u vstupů z ochozů na tribunu.
Architektonický důraz je kladen na jasný konstrukční výraz
a čistotu provedení. Tomu nahrává ekonomika prefabrikátů,
které je možné vyrobit s vysokou přesností a osadit a ukotvit
na stavbě. Dílce mají vysokou kvalitu povrchu a je možné za-
chovat jejich pohledový vzhled.
Pokud je první řada tribuny vykonzolovaná, je z hlediska dy-
namiky diváků na ochozech výhodné konstruovat prefabriko-
vaný dílec jako jeden celek spojený se zábradlím. Ten je pak
kotven k šikmému nosníku bez toho, aby nosník zasahoval
pod první řadu a snižoval tak podchodnou výšku v prostoru
pod nimi (na ochozu nebo VIP boxech).
Vstupy na tribuny musí plnit nosnou funkci a vynést přeru-
šené stupně teras. Pokud se nachází v rohových sekcích prů-
běžné tribuny, je třeba je navrhnout tak, aby byly v souladu
s konstrukčním systémem rohových terasových prvků, které
se směrem nahoru rozšiřují a dosahují větších rozponů u nej-
vyšší řady tribun.
Konstrukce a vzhled vstupů se také liší podle toho, z ja-
ké úrovně ochozu se na ně vstupuje. Mohou být přístupny
po schodech vedoucích vzhůru nebo dolů. Při první variantě
se musí řešit podepření vstupů a tím celého bloku tribun me-
zi konstrukčními osami sloupů a šikmých nosníků.
Aby byla stavba úspěšně zkolaudována, je třeba doložit, že
diváci mají dostatečný komfort vidění právě dle uspokojivých
hodnot C. Podle toho, jak se stadion navrhne, lze sjednotit ně-
kolik řad a přiřadit jim konstantní výšku schodů v uličce a to
je výhodné pro výrobce betonových prefabrikátů, pro které je
možné využít jednu formu vícekrát. Pokud je profil teras navr-
žen pro co nejmenší objem stavby, pak by se sjednocením vý-
RhC
D B
A
Rh
4
Obr. 4 Diagram vysvětlující vzorec pro výpočet převýšení C ❚
Fig. 4 Diagram explaining C-Value equation
Obr. 5 Olympijské plavecké centrum v Londýně, a) pohled na
„olympijskou” podobu stavby s dočasnými přistavěnými křídly
z ocelové konstrukce, b) rozplavba mužů na olympijských závodech
v červenci 2012, c) můstky pro skoky do vody z monolitického
železobetonu, d) spodní část tribun z prefabrikovaných dílců po
stranách plaveckého a skokanského bazénu ❚ Fig. 5 Olympic
Aquatic centre in London, a) Olympic mode of Aquatics centre with
temporary steel tiers, b) men's elimination round at the Olympic in July
2012, c) dive towers – in situ concrete, d) Lower part of permanent
tiers from precast concrete
75 / 2 0 1 2 ❚ t e c h n o l o g i e • k o n s t r u k c e • s a n a c e • B E T O N
T É M A ❚ T O P I C
5a
5c
5d
5b
8 B E T O N • t e c h n o l o g i e • k o n s t r u k c e • s a n a c e ❚ 5 / 2 0 1 2
T É M A ❚ T O P I C
šek několika stupňů omezila viditelnost. Řešením může být pro-
měnná výška podkladní vrstvy mezi šikmým nosníkem a pre-
fabrikovaným dílcem teras. Vlastnosti tohoto materiálu jsou dů-
ležité v extrémních teplotních podmínkách. Hrozí totiž ztráta
kontinuity a vydrolení díky vysokým teplotním rozdílům a mu-
sí se řešit zatékání do konstrukce a obecně interiéru stadionu.
Mezi zajímavé realizace z poslední doby patří například fot-
balový stadion Šachtar Doněck (architekti Arup Sport), kte-
rý je zasazen do svažitého parku. Geometrie tribun a tím i ce-
lý stadion respektují svažitost terénu. Poloměr rohů teras se
mění podle pater a terasy jsou vykonzolovány v rozích tak,
aby první patro těsně obepínalo hrací plochu a další patra vy-
tvářela prstence s větším poloměrem [2]. Stadion byl velice
kladně hodnocen při zápasech nedávného mistrovství Evro-
py ve fotbale za svoji kompaktnost a atmosféru (obr. 1 a 3).
Výjimečnou prací s konstrukčním materiálem se vyznaču-
je nedávno dokončené plavecké centrum v Londýně (ar-
chitekti Zaha Hadid Architects). Sportovní stavba připrave-
ná pro LOH 2012 byla navržena ve dvou diváckých kapaci-
tách – olympijské (cca 17 500 diváků) a poolympijské (2 500
diváků). Veliké rozdíly ve velikosti tribun byly vyřešeny do-
časnými přistavěnými křídly z ocelové konstrukce s lehký-
mi sendvičovými panely pro sezení diváků (obr. 5a). Spodní
patro tribun postavené z pohledového betonu (tribuny jsou
6a
6b 6c
95 / 2 0 1 2 ❚ t e c h n o l o g i e • k o n s t r u k c e • s a n a c e • B E T O N
opět z prefabrikátů) vykazuje známky nejvyšší architektonic-
ké kvality (obr. 5d).
Budova je rozdělena na dvě části oddělené dilatační sparou.
Mostová konstrukce zastřešuje tréninkový bazén a překlenu-
je blízkou řeku. Tvoří tak hlavní přístup do olympijského par-
ku od stanice městské hromadné dopravy Stratford. Druhá
část železobetonového monolitu obsahuje soutěžní bazény
pro plavání a skoky do vody, suterén s technologiemi, záze-
mí sportovců a rozhodčích a tribuny pro poolympijské využití.
Vše je navrženo nad dvěma tunely pro rozvody vody a veške-
rých sítí vedoucími pod celým pozemkem plaveckého centra.
Střechu tvoří ocelová konstrukce z nosníků uložených na že-
lezobetonové zdi na jihu a na severu pak na dvou železobeto-
nových pilířích spojených táhly.
Za zmínku stojí také unikátní tvar skokanských můstků, pro
které bylo vyrobeno speciální bednění pro dosažení spoji-
tého průběhu jejich složitého geometrického tvaru (obr. 5c
a d). Komplexnost ploch a geometrie můstků vyžadovaly ta-
ké speciální přístup pro návrh ocelové výztuže s více než tře-
mi sty řezy přesně určujícími polohu ocele v betonu.
Přísady do betonu (GGBS – ground granulated blast fur-
nace slag a PFA – pulverised fuel ash) splnily jak estetic-
ké architektonické požadavky na kvalitu povrchů a statické
podmínky, ale vyhověly také předpisům z hlediska životního
prostředí [6].
Víceúčelové stadiony
Tribuny sportovních hal a stadionů konstruované podle vztaž-
ných bodů většiny sportovišť vyhovují plně pro kulturní aktivity
odehrávající se na zvýšeném pódiu. Je tedy zřejmé, že spor-
toviště umístěná na pódiích (box, judo, vzpírání, gymnastika,
bazény vkládané do hal) mají vztažný bod cca o 2 m výše, než
je niveleta základní sportovní plochy víceúčelové haly. Stejně
jako při kulturním využití je přímá viditelnost ze sedadel na tri-
bunách i na ploše kvalitní. Velmi důležitým kritériem pro návrh
přímé viditelnosti, zejména vzdálenosti diváka od nejvzdále-
nějšího místa děje, je velikost sledovaného předmětu a rych-
lost sledované akce. Určité normy upravují možnosti a para-
metry pro další různá využití.
Dochází-li k extrémnímu zvětšení pozorované plochy ne-
bo změně jejích proporcí (většinou se jedná o atletické ovály
v halách i na stadionech), je třeba změnit niveletu hrací plochy
nebo geometrii tribun (alespoň jejich první patro nebo kombi-
naci prvního a dalších pater – např. Stade de France v Paříži
nebo National Stadium Singapore (obr. 6) [7]). U obou těchto
stadionů je spodní patro tribun usazeno na podvozcích, kte-
ré se pohybují po kolejích. Ocelová nosná konstrukce podpírá
systém prefabrikovaných terasových dílců. Různá technická
řešení, jak zajistit přímou viditelnost celé cílové plochy, zejmé-
na pro nejnižší pořadí teleskopických tribun, navrhovala ver-
tikální pohyb celé plochy sportoviště nebo změny sklonu tri-
bun. Všechna taková řešení jsou logisticky i technicky nároč-
ná a vždy skýtají výzvu pro celý projekční i investorský tým.
Jako příklad je uveden soutěžní návrh Jeana Nouvella na sta-
dion Stade de France. V tomto návrhu se pohybovaly všech-
ny tribuny včetně střech.
Na stadionech a ve víceúčelových zařízeních existuje i tzv.
nepřímá viditelnost, tedy zprostředkovaná televizním ob-
razem, která však nikdy nesmí nahradit viditelnost přímou.
Ve víceúčelových halách je nad středem sportoviště zavěšena
několikastranná obrazovka a velké stadiony jsou pak vybave-
ny obřími velkoplošnými obrazovkami různých velikostí a for-
mátů. Tyto možnosti (přiblížení detailů, opakování, apod.) vná-
šejí do víceúčelových zařízení další přidanou hodnotu, využí-
vanou pro zlepšení diváckého zážitku a často i pro reklamy.
ZÁVĚR
Navrhováním tribun pro určitý počet diváků se ovlivňuje ob-
líbenost sportovišť z hlediska sportovců, diváků i médií.
I v současné době, kdy jsou rozšířené různé televizní tech-
nologie, se plní velké stadiony diváky, kteří si užívají zážitky ze
stadionů a sportovních hal. Pak ocení kvalitní architektonic-
ký návrh s dobrou viditelností a nepřerušenými tribunami bez
vertikálních konstrukcí, který je výsledkem důsledného sle-
dování zásad geometrie a zásad čistého architektonického
návrhu.
Fotografie: 1, 2, 3a, 3b, 5a, b, 6b, c – archív autora,
3c – Dennis Gilbert, 4a, 4b – J. Parrish, 5b – Hana Novotná, 6a – Singapore
Sports Hub, ArupSport, DPA, AECOM. Render: OAKER.
Ing. arch Pavel Hladík, MA, Ph.D.
Hlavní architekt Olympijského plaveckého centra Rio 2016
Člen skupiny OCEAN Design Research Association
AECOM Global Sports
71 High Holborn, WC1V 6QS London
e-mail: [email protected]
T É M A ❚ T O P I C
Literatura:
[1] Sheard R.: The stadium: Architecture for the new global cultu-
re, Periplus editions, 2005, ISBN 0-7946-0335-1
[2] Kopřiva M., Hladík P., Spampinato A., Mulder H., Karydi I.,
Lischer M., Šamalík Z., Hruška J.: Mobilita, víceúčelovost,
proměnnost ve sportovních stavbách. ČVUT v Praze, 2011,
ISBN 978-80-01-04781-1
[3] Nixdorf S.: The stadium atlas. Berlin: Ernst & Sohn, 2008,
ISBN 978-3-433-01851-4
[4] Geraint J., Sheard R., Vickery B.: Stadia – A design and deve-
lopment guide. Elsevier Architectural Press, 2007,
ISBN 978-0-75-066844-X
[5] Parrish J.: The geometry of seating bowl. Detail, 2005,
s. 958–961
[6] Mungall G.: London 2012 aquatics centre. The Structural
engineer, 2012, s. 61–71
[7] Hladik P, Lewis C.: Střecha Národního stadionu Singapur.
Architekt, 2011, s. 70–75
Obr. 6 a) Celkový pohled na Singapore Sports Hub se siluetou města
v pozadí – render, b) test dílce prefabrikované tribuny – první řada
s otvory pro ventilaci, c) stav výstavby v srpnu 2012 ❚
Fig. 6 a) Aerial view of Singapore Sports Hub with city’s central
business district, b) mock up of the first row of upper tier with
ventilation vents, c) state of construction in August 2012
1 0 B E T O N • t e c h n o l o g i e • k o n s t r u k c e • s a n a c e ❚ 5 / 2 0 1 2
Švýcarské město Brugg a Univerzita
aplikovaných věd FHNW zorganizova-
ly architektonicko-kontrukční soutěž,
jejímž cílem byl návrh nového sportov-
ního centra s dvěma velkými tělocvič-
nami (pro tři hřiště), několika menšími,
učebnami a také s venkovním hřištěm.
Pozemek pro stavbu leží v rekreač-
ní oblasti u řeky Aare, v těsné blízkosti
železniční trati Zürich-Basel a citlivé za-
sazení nové budovy do okolního teré-
nu s respektem k jeho charakteru bylo
jednou z podmínek soutěže.
Prostory velkých tělocvičen jsou
zvednuty nad úroveň terénu a umož-
ňují volný výhled do okolní krajiny. Mír-
ný sklon terénu směrem k řece dovo-
lil umístit menší tělocvičny a foyer pod
hlavní prostor a jsou přístupné od ře-
ky (obr. 1). Kanceláře, šatny a zázemí
se nacházejí jednak v centrálním kří-
dle mezi dvěma velkými tělocvičnami
a jednak pod nimi (obr. 2).
Vzhledem k poloze a vnějším propor-
cím bude stavba přitahovat pozornost
cestujících ve vlacích projíždějících
v těsném sousedství. Tento fakt stej-
ně jako potřeba zastřešit volný prostor
o rozpětí více než 50 m vedly k čisté-
mu konstrukčnímu přístupu pro návrh
vnějšího pláště budovy. Výsledkem je
tenkostěnná betonová lomenice, která
zastřešuje všechna sportovní a učeb-
ní zařízení. Pro prosklené fasády v če-
le budovy jsou podporou čelní střeš-
ní vazníky. Stropní konstrukce s tepel-
nou izolací je zavěšena na spodním lí-
ci střešních vazníků, zatímco prola-
mované sloupy chrání a stíní prosklení
na podélných stranách budovy. Dešťo-
vá voda se shromažďuje v úžlabí střeš-
ních desek a stéká po sloupech, kte-
ré svým tvarem slouží jako odvodňova-
cí žlaby, k zemi.
POPIS A NÁVRH
PREFABRIKOVANÉ KONSTRUKCE
Veškeré podzemní konstrukce, stropní
desky a stěny malých tělocvičen jsou
z monolitického betonu. Rámová kon-
strukce s lomenými deskami je navr-
žena z betonových prefabrikátů. Jejich
konstrukční tvar a příčný řez byly navr-
ženy s přihlédnutím k možnostem da-
ným výrobním zařízením. Samozhut-
nitelný beton a technologie dodateč-
ného předpínání umožnily realizovat
ekonomicky nejvhodnější návrh ve vy-
soké kvalitě provedení. Tloušťka kon-
strukčních prvků je zredukována na mi-
nimum, ale pouze do té míry, aby by-
lo možné do průřezu umístit předpína-
cí výztuž kotvenou v rozích rámu, aniž
by došlo k narušení vzhledu pohledové
konstrukce. Rozměry dílců konstruk-
ce byly zvoleny s cílem minimalizovat
celkový počet styčníků. Váha a dél-
ka prvků byla dále omezena manipu-
lací při výrobě a také podmínkami sil-
niční přepravy. Dvacet sedm sloupů
směrem k železnici má výšku 11,1 m
a hmotnost 35 t, sloupy na straně u ře-
ky mají každý výšku 14,3 m a hmot-
nost 43 t. Střešní vazníky (81 kusů) ma-
jí konstantní délku 16,3 m a hmotnost
okolo 49 t.
Spoje střešních a sloupových prv-
ků jsou zmonolitněny betonovou zá-
S T A V E B N Í K O N S T R U K C E ❚ S T R U C T U R E S
VELKOROZPONOVÁ KONSTRUKCE SPORTOVNÍ HALY
Z PREFABRIKOVANÝCH BETONOVÝCH LOMENIC
❚ INNOVATIVE LARGE SPAN SPORTS HALL STRUCTURE FROM
PRECAST CONCRETE WITH FOLDED PLATES
Massimo Lafranchi, Armand Fürst
Nová hala pro sportovní tréninkové centrum Univerzity aplikovaných věd FHNW v Brugg (Aargau, Švýcarsko) byla postavena podle vítězného projektu,
který vzešel z mezinárodní architektonické soutěže. Výsledkem inovativního architektonického a konstrukčního řešení je uspořádání všech sportovišť do
jediné budovy o délce 80 m a šířce 55 m zastřešené lomenicovou konstrukcí z pohledového betonu. Pefabrikovaná dodatečně předpínaná betonová
skořepina tvořená dvaceti sedmi rámy překlenuje více než 52,6 m. ❚ The new hall for a sports training centre of the University of Applied Sciences
FHMW in Brugg (Aargau, Switzerland) is a result of a competition for interdisciplinary teams with architects and structural engineers. The innovative
architectonical and structural idea of the winning team resulted in arranging the sports facilities in a unique building with a length of 80 m and a width of
55 m roofed by a folded fair-faced concrete structure. The folded structure spans over 52.6 m and is conceived as a precast and post-tensioned concrete
shell with 27 structural frame units.
1
1 1
S T A V E B N Í K O N S T R U K C E ❚ S T R U C T U R E S
5 / 2 0 1 2 ❚ t e c h n o l o g i e • k o n s t r u k c e • s a n a c e • B E T O N
Obr. 1 Pohled na betonovou lomenicovou konstrukci s prosklenými
fasádami ❚ Fig. 1 View of the folded-plated concrete structure with
glazed facades at the front and longitudinal sides
Obr. 2 Půdorysy a řezy ❚ Fig. 2 Layouts and sections
Obr. 3 Podélný a příčné řezy příčným rámem, prefabrikované střešní
a sloupové nosníky na stavbě zmonolitněné styčníky a dodatečně
předpínanou výztuží ❚ Fig. 3 Longitudinal section and cross sections
of a frame unit (FU), showing the precast roof and columns beams, the
cast-in-situ joints and the post-tensioning tendons
3
2
1 2 B E T O N • t e c h n o l o g i e • k o n s t r u k c e • s a n a c e ❚ 5 / 2 0 1 2
S T A V E B N Í K O N S T R U K C E ❚ S T R U C T U R E S
Obr. 4 Předpínací výztuž, kotvy a táhla připojující desku tělocvičny ❚
Fig. 4 Tendons, anchorages and tension ties to connect the gym slab
Obr. 5 Předpínání sloupů ve výrobně prefabrikátů ❚
Fig. 5 Tensioning of the column beams at the factory
Obr. 6 Kapsy pro navaření ocelových spojovacích desek a 30 mm
široká mezera v hřebenu střechy ❚ Fig. 6 Box-outs for the welding
plates and 3 cm-wide gap on the roof ridge
Obr. 7 Prefabrikovaný střešní nosník s kapsami pro kotvy dodatečně
předpínané výztuže ❚ Fig. 7 Precast roof beam with box-outs for
post-tensioning anchorages
Obr. 8 Dodatečné předpínání střešních vazníků na staveništi
pomocí mezilehlých kotev ❚ Fig. 8 Post-tensioning of the roof beams
by means of intermediate anchorages on the construction site
Obr. 9 Výrobní hala s ocelovým bedněním pro střešní nosníky
❚ Fig. 9 Factory hall with steel formworks for the roof beams
Obr. 10 Nerezová táhla mezi stropní deskou spodní tělocvičny
a sloupem ❚ Fig. 10 Stainless tension ties between the gym slab
and one column beam
Obr. 11 Pata sloupu po zainjektování ❚ Fig. 11 Column beam base
joint after grouting
Obr. 12a Sloupy po vztyčení: připravené diagonální panely v rozích
rámů, b) táhla v diagonálních panelech před zabetonováním ❚
Fig. 12a Column beams after erection: the diagonal panels in the
FU-corners are visible, b) tension tie in the diagonal panel at the frame
corner before concreting
4
7
10
5
8
11
6
9
1 3
S T A V E B N Í K O N S T R U K C E ❚ S T R U C T U R E S
5 / 2 0 1 2 ❚ t e c h n o l o g i e • k o n s t r u k c e • s a n a c e • B E T O N
livkou a vnitřní dodatečně předpína-
nou výztuží. Dohromady tvoří dvacet
sedm zmonolitněných „rámů“ s rozpě-
tím 52,6 m (obr. 3). Mezery mezi jed-
notlivými rámy šířky 30 mm jsou vypl-
něny speciální zálivkovou maltou. Na-
víc jsou v hřebenu zalomených desek
navařeny ocelové desky zajišťující tu-
hé spojení jednotlivých lomenic dohro-
mady. Pro proměnné zatížení tak ce-
lá konstrukce spolupůsobí jako sko-
řepina (obr. 6). Prefabrikované střeš-
ní a sloupové nosníky mají konstantní
vnější rozměry průřezu 2,59 x 2,93 m,
avšak tvar průřezu sloupů se po výšce
mění (obr. 3). Průměrná tloušťka střeš-
ní konstrukce vztažená na plochu její-
ho průmětu je 0,37 m.
Lomené desky střešních nosníků ma-
jí tloušťku 0,16 m a jsou skloněny pod
úhlem 60° (obr. 3, řez I-I). V blízkosti rá-
mového rohu je jejich tloušťka zesílena
na 0,245 m, aby byl zajištěn dostatečný
prostor pro předpínací výztuž (řez II-II).
V rozích rámů jsou desky „přehnuty“
a přecházejí do sloupového nosní-
ku ve tvaru písmene V s tloušťkou
stěn 0,2 m (řez III-III). Tento průřez se
průběžně mění přes tvar Y (řez IV-IV)
do obdélníku tloušťky 0,36 m v patě
rámu (řez V-V).
Rámové jednotky zajišťují stabilitu
konstrukce v příčném směru. V po-
délném směru jsou do rámových rohů
umístěny diagonální panely tvořící prů-
běžné táhlo a zajišťující polohu lomenic
(obr. 12). Ve vrcholech spojují sloupo-
vé nosníky do průběžného rámu, kte-
rý zajišťuje podélnou stabilitu budovy.
Vodorovné reakce od jednotlivých rá-
mů jsou eliminovány propojením rámů
s dodatečně předpínanou betonovou
deskou podlahy velké tělocvičny, kte-
rá působí jako táhlo. Z každého slou-
pu se tak do štěrkového podloží pře-
náší prostřednictvím jediné betonové
piloty pouze svislé síly. Všechny pilo-
ty mají průměr 0,8 m a délku v rozme-
zí 7 až 11 m. Aby se snížilo riziko mož-
ného rozdílného sedání, jsou jejich hla-
vy spojeny tuhým základovým pasem.
Monolitická konstrukce spodních tělo-
cvičen je založena nezávisle na zákla-
dové desce. Vzájemně rozdílné sedání
monolitické a prefabrikované konstruk-
ce do 20 mm přenesou nerezová táh-
la spojující každý sloup se stropní des-
kou tělocvičny (obr. 3 a 10).
Dodatečné předpětí
Koncepce dodatečného předpětí by-
la navržena s ohledem na požadova-
ný konstrukční tvar a tenkostěnné kon-
strukční prvky. Předpínací výztuž je ma-
lého průřezu s maximálně šesti lany
předpínanými silou 1,1 MN, aby se vše
vešlo do průřezu prvku (obr. 4). Tak-
že v rámovém rohu bylo potřeba jen
malé místo pro pasivní kotvy, speciál-
ně navržené pro tento projekt. Prefab-
rikované sloupy byly předepnuty v pa-
nelárně (obr. 5). Výztuž byla napínána
od paty sloupů, kde jsou aktivní kot-
vy umístěny v běžných kapsách. Na-
proti tomu prefabrikované střešní nos-
níky byly předepnuty až poté, co by-
la sestavena celá konstrukce (kaž-
dý nosník je tvořen ze tří částí– obr. 3)
a zabetonovány styčníky. Výztuž by-
la vložena do kanálků a předepíná-
na postupně pomocí mezilehlých ko-
tev umístěných v kapsách na hřebeni
střechy. Kapsy byly následně zality be-
tonem a nejsou po dokončení viditel-
né (obr. 7 a 8). Všechny průřezy jsou
při působení stálého a proměnného
zatížení tlačené, průměrné tlakové na-
pětí v betonu je díky předpětí σc,End =
– 4,6 MPa.
Samozhutnitelný beton
Všechny prefabrikované prvky jsou vy-
robeny z vysokopevnostního samoz-
hutnitelného betonu třídy C50/60. Prv-
ky ve tvaru písmen V a Y byly betono-
vány otočené „vzhůru nohama“, aby
bylo zajištěno jak optimální vyplnění
bednění, tak i co nejkompaktnější po-
vrch bez vzduchových bublin na vrch-
ní, resp. vnější straně prvků. Ze stejné-
ho důvodu byla maximální velikost zrna
kameniva pouze 8 mm. Aby se při be-
tonáži zabránilo segregaci větších zrn
kameniva, byla betonová směs během
předběžných testů optimalizována. Sa-
mozhutnitelný beton byl do forem pum-
pován od spodu průřezu (obr. 9).
Pohledové povrchy betonových prv-
ků jsou chráněny hydrofobní impreg-
nací. Plochy vystavené přímo vli-
vu deště jsou opatřeny dodatečným
transparentním nátěrem. Povrch stře-
chy je chráněn vrstvou vodotěsného
polyuretanového nátěru odolného pro-
ti UV záření.
Konstrukční detaily
Při návrhu spojů mezi prefabrikovanými
prvky a monolitickou konstrukcí muse-
lo být zohledněno předpokládané roz-
dílné sedání obou částí konstrukce
a montážní nepřesnosti. Nerezová táh-
la o průměru 40 mm přenášejí vodo-
rovné reakce Hd = 0,9 MN z každého
rámu do stropní desky malé tělocvičny.
Při výstavbě byla táhla nejdříve
12a 12b
1 4 B E T O N • t e c h n o l o g i e • k o n s t r u k c e • s a n a c e ❚ 5 / 2 0 1 2
S T A V E B N Í K O N S T R U K C E ❚ S T R U C T U R E S
Obr. 13 Otáčení prefabrikovaných dílců v panelárně pomocí
speciálního zařízení ❚ Fig. 13 Turning of the precast elements at
the factory with special equipment
Obr. 14 Staveniště z ptačí perspektivy ❚ Fig. 14 Bird’s eye view
during construction stage
Obr. 15 Staveniště – zvedání sloupů do svislé polohy ❚
Fig. 15 Handling and turning into the vertical position of the column
beam on the construction site
Obr. 16 Dočasná podpora střešních nosníků montážním
lešením ❚ Fig. 16 Temporary support of the roof beams by
falsework
Obr. 17 a) Pohled od řeky, b) pohled na čelní fasádu ❚
Fig. 17 a) View from the river, b) view of the front facade
Obr. 18 Detailní záběry na prefabrikované sloupy a ztužující čelní
střešní vazník ❚ Fig. 18 Details of precast pylon beams and
reinforced frontal roof beam13
14
15 16
1 5
S T A V E B N Í K O N S T R U K C E ❚ S T R U C T U R E S
5 / 2 0 1 2 ❚ t e c h n o l o g i e • k o n s t r u k c e • s a n a c e • B E T O N
ukotvena v konstrukci monolitické
desky, z které volně vychází trubkou
o průměru 80 mm, a po vztyčení slou-
pů byla s nimi spojena. Volný prostor
kolem táhel v ústí trubky (20 mm) do-
voluje různé relativní sednutí obou čás-
tí konstrukce (obr. 10).
Spojení sloupu se základem je za-
jištěno pomocí ocelových desek, při-
vařených na patu sloupu a výztuž zá-
kladového pasu a vzájemně svařených
během vztyčování. Mezera mezi zákla-
dy a patou sloupu byla poté zalita vy-
sokopevnostní cementovou zálivkou
(obr. 11).
Přenos sil v podélných táhlech v ro-
zích rámů je zajištěn přesahy zdvojené
styčníkové výztuže umístěné v meze-
rách ve všech diagonálních panelech
(obr. 12a, b): jedná se o šroubovaný
spoj, pruty s objímkami jsou umístěny
v přilehlých sloupech a krátké spojo-
vací pruty se závity jsou našroubovány
po vztyčení rámu.
REALIZACE
Vlastní práce na staveništi byly zahá-
jeny v říjnu 2008 realizací základových
pilot. Celá monolitická konstrukce by-
la postavena do června 2009, před-
tím než byla dokončena montáž pre-
fabrikovaných prvků lomenice. Slou-
py a střešní nosníky byly osazová-
ny od prosince 2008 do dubna 2009.
Sloupy obou výšek a stejně tak i stře-
dové a boční střešní vazníky vyžado-
valy specifické ocelové bednění. Proto
byly v jedné továrně vyráběny součas-
ně čtyři typy prvků s pracovním cyklem
dva až tři dny pro každý prvek. Složení
betonu bylo optimalizováno, aby se za-
jistil rychlý nárůst pevnosti. Otáčení těž-
kých prvků, které byly odlévány „vzhů-
ru nohama“, vyžadovalo speciální zaří-
zení (obr. 13).
Manipulace a montáž prefabrikova-
ných prvků byla probíhala pomocí 500t
pojízdného jeřábu umístěného vedle
haly (obr. 14 a 15). Střešní nosníky byly
podepřeny provizorním montážním le-
šením, které bylo odstraněno po vne-
17a
18a 18b
17b
1 6 B E T O N • t e c h n o l o g i e • k o n s t r u k c e • s a n a c e ❚ 5 / 2 0 1 2
S T A V E B N Í K O N S T R U K C E ❚ S T R U C T U R E S
Obr. 19 Velká tělocvična, a) celkový pohled, b) detail vstupu
do hlediště pro diváky ❚ Fig. 19 The big gym, a) complex view,
b) detail of the viewers entrance to the auditorium
Obr. 20 a) Posilovna ve střední části budovy, b) tréninková lezecká
stěna ❚ Fig. 20 a) Power building in the mid-section of the
building, b) practice climbing wall
Obr. 21 Pohled z centrální chodby do učebny ❚ Fig. 21 View
from the central corridor into the classroom
Obr. 22 Komunikační prostory ❚ Fig. 22 Communicating spaces
Obr. 23 Noční záběry ❚ Fig. 23 Night views
Architektonický návrh Studio Vacchini Architetti, Locarno
Koordinátor stavby Paul Zimmermann + Partner AG, Vitznau
Projekt Fürst Laffranchi Bauingenieure GmbH, Wolfwil
Generální dodavatel ARIGON Generalunternehmung AG, Zürich
Dodavatel prefabrikovaných prvků Element AG, Veltheim
Předpínání VSL Schweiz, Subingen AG
19a
20a
21
19b
20b
22
1 7
S T A V E B N Í K O N S T R U K C E ❚ S T R U C T U R E S
5 / 2 0 1 2 ❚ t e c h n o l o g i e • k o n s t r u k c e • s a n a c e • B E T O N
sení dodatečného předpětí (obr. 16).
Spouštění montážního lešení bylo kon-
trolováno systémem hydraulických zve-
dáků. Sestavení celé velkorozponové
prefabrikované konstrukce trvalo čty-
ři měsíce.
Náklady na sportovní halu včetně
technického vybavení byly 24 mil CHF,
celkové náklady zahrnující i venkovní
vybavení a terénní úpravy 30 mil CHF.
ZÁVĚR
Představená konstrukce s tenkými lo-
menými deskami ukazuje, že navzdo-
ry současným přísným regulacím tý-
kajícím se energetických požadavků
na budovy, je inovativní velkorozpono-
vá konstrukce mimořádných tvarů stá-
le možná a žádaná. Výhody prefabri-
kace a technologie samozhutnitelné-
ho betonu spolu s možnostmi daný-
mi technologií dodatečného předpínání
umožnily navrhnout a realizovat stabil-
ní a trvanlivou pohledovou betonovou
konstrukci vysokých estetických kva-
lit. Tyto výhody by měly naplnit žáda-
nou větší konstrukční a architektonic-
kou rozmanitost při stavbě betonových
konstrukcí.
Poděkování autorů patří kantonu Aargau,
Studiu Vacchini Architetti, CH-Locarno
a společnosti VSL AG, CH-Subingen.
Dík patří také společnostem Arigon AG,
CH-Zurich a Element AG, CH-Veltheim.
Fotografie: 1, 17 až 23 – René Rötheli;
2 – archív ateliéru Studio Vacchini,
3 až 8, 10 až 13, 16 – archív společnosti
Fürst Laffranchi Bauingenieure GmbH;
9, 14, 15 – archív společnosti Element AG,
Veltheim.
Massimo Laffranchi,
Dr. Sc. Techn., dipl. Bauing. ETH
e-mail: [email protected]
Armand Fürst,
Dr. Sc. Techn., dipl. Bauing. ETH
e-mail: [email protected]
oba: Fürst Laffranchi
Bauingenieure GmbH
Vordere Gasse 57, Postfach 21
CH-4628 Wolfwil (Switzerland)
http://www.fuerstlaffranchi.ch
Příspěvek na toto téma zazněl na konferenci
fib Sympozium Prague 2011 (pozn. redakce).
Redakce děkuje společnosti Fürst Laffranchi
Bauingenieure GmbH za poskytnuté informace
a fotografie z průběhu výstavby, panu René
Rötheli za fotografie dokončené stavby
a ateliéru Studio Vacchini za výkresovou
dokumentaci.
23a
23b
1 8 B E T O N • t e c h n o l o g i e • k o n s t r u k c e • s a n a c e ❚ 5 / 2 0 1 2
S T A V E B N Í K O N S T R U K C E ❚ S T R U C T U R E S
Pavel Čížek, Zdeněk Burkoň, Michal Sadílek
Pro výstavbu krytých víceúčelových sportovních hal a tribun otevřených
stadiónů, v závislostech na dispozičním uspořádání, funkčních a archi-
tektonických požadavcích, se pro nosné konstrukce používá beton, ocel
a dřevo buď samostatně, nebo v různých kombinacích. V roce 2011
byla ukončena výstavba a byly uvedeny do provozu tribuny fotbalové-
ho stadionu FC Viktoria Plzeň ve Štruncových sadech a Víceúčelová
sportovní hala dvou gymnázií v Pardubicích na Dašické ulici. Pro tribuny
fotbalového stadionu v Plzni byla navržena nosná železobetonová pre-
fabrikovaná konstrukce tribun s konzolovým ocelovým střešním překry-
vem. Pro krytou víceúčelovou sportovní halu byla navržena konstrukce
s vhodným využitím monolitického a prefabrikovaného železobetonu,
střešních dřevěných lepených nosníků a zdiva. ❚ Concrete, steel and
wood are being used together or separately for bear-loading structures
of sports arenas and viewers stands depending on layout, functions
and architectural requirements. In 2011, construction of viewers stands
of the soccer arena FC Victoria Pilsen in Štrunc Park and Multipurpose
Arena of two high schools in Dašická street in Pardubice were
finished. A load-bearing reinforced concrete precast construction was
designed for the viewers stands in Pilsen. For the covered multipurpose
arena, a construction with appropriate use of monolithic and precast
reinforced concrete, pasted wooden bars for the roof and masonry was
designed.
TRIBUNY FOTBALOVÉHO STADIONU V PLZNI
Tři nové tribuny s rohovými sekcemi situovanými po obvodu
půdorysu 148 x 93 m doplňují stávající dvoupodlažní rekon-
struovanou hlavní tribunu s ocelovou konstrukcí (obr. 1 a 2).
Realizační projekt s výrobní dokumentací a výstavba nových
tribun měly rychlý spád s požadovaným termínem dokončení
montáže prefabrikované konstrukce do 20. srpna 2011. První
podklady z DSP jsme obdrželi 29. dubna 2011.
Po dohodě zpracovatelů projektu stavební části, hlavního
dodavatele a dodavatele nosných konstrukcí došlo ke změ-
nám projektantů prefabrikované konstrukce tribun a střešní-
ho ocelového překryvu. Na základě našich zkušeností s na-
vrhováním a realizacemi konstrukcí obdobného charakte-
ru se nám podařilo účelně upravit jak prefabrikované dílce,
tak jejich styky. Zvláštní pozornost jsme věnovali příčným
rámovým soustavám (obr. 3) situovaným převážně v roz-
teči 6,33 m s vnějšími extrémně zatíženými pylony střešní
ocelovou příhradovou 16m konzolovitě vyloženou konstruk-
cí s táhly a kotvením ve třech výškových úrovních +14,8,
+11,985 a +9,935 m s maximální tahovou silou 860 kN
na kótě +14,8 m a maximální tlakovou silou -1 259 kN na kó-
tě +9,935 m. Kotevní desky (obr. 4) pro přenos tahových sil
byly ověřeny zatěžovacími zkouškami.
Změna koncepce ocelové střešní konstrukce [1] spočívala
zejména v záměně závěsů z trubek o průměru 194 mm táh-
ly systému Macalloy 460 (obr. 5) s možností jejich předepnu-
tí. Došlo tak k výhodné redistribuci vnitřních sil ocelové kon-
strukce s úsporným rozložením zatížení do pylonů. To umož-
nilo zmenšit jejich průřezy z 0,6 x 1,3 m v DSP na 0,5 x 1,15 m,
a tím i snížit hmotnost pylonu z 35,1 na 25,9 t s příznivým vli-
vem na jejich výrobu, přepravu (obr. 6) a montáž.
Rámová soustava sestává z vně orientovaných obvodo-
1
2
3
PREFABRIKOVANÉ KONSTRUKCE PRO DVĚ SPORTOVNÍ
STAVBY ❚ PRECAST STRUCTURES FOR TWO SPORTS
CONSTRUCTIONS
1 9
S T A V E B N Í K O N S T R U K C E ❚ S T R U C T U R E S
5 / 2 0 1 2 ❚ t e c h n o l o g i e • k o n s t r u k c e • s a n a c e • B E T O N
Obr. 1 Pohled na areál fotbalového stadionu
z ptačí perspektivy – vizualizace [2] ❚
Fig. 1 Helicopter view of a soccer arena –
visualisation
Obr. 2 Pohled na tribuny před jejich
dokončením ❚ Fig. 2 View of the viewers
stands before finishing
Obr. 3 Příčný řez konstrukcí tribuny
(1 – pylon, 2 – tribunové nosníky, 3 – lavice,
4 – parapetní obvodový panel, 5 – podélný
vnitřní stropní průvlak, 6 – stropní
deska, 7 – ocelová příhradová konzola,
8 – předepnuté táhlo) ❚ Fig. 3 Cross
section of the viewers stand (1 – pylon,
2 – viewers stands beams, 3 – bench,
4 – external parapet panel, 5 – interior
longitudinal girder, 6 – ceiling slab, 7 – steel
truss console, 8 – prestressed tie)
Obr. 4 Kotvení ocelového příhradového
vazníku ❚ Fig. 4 Anchoring the steel truss
beam
Obr. 5 Táhlo systému Macalloy 460 kotvené
do zhlaví pylonů ❚ Fig. 5 Macalloy 460
system bar anchored into the pylon head
Obr. 6 Přeprava pylonů k montáži ❚
Fig. 6 Transportation of pylons to the site
Obr. 7 Vazby tribunových nosníků
na podpůrné prvky v osách A, B, C
(1 – obvodový sloup, 2 – vnitřní sloup,
3 – monolitický základ, 4 – tribunový nosník,
5 – ložisko, 6 – trny, 7 – kalich, 8 – maltové
lože, 9 – zálivka (Groutex, JB C20/25),
10 – svařovaný spoj) ❚ Fig. 7 Linking
the viewers-stands beam to the supporting
elements in the A, B, C axes (1 – peripheral
pylon, 2 – inner pylon, 3 – monolithic base,
4 – tribune beam, 5 – bearing, 6 – spikes,
7 – calyx, 8 – mortar bed, 9 – grout,
10 – welded joint)
Obr. 8 Půdorysná skladba dvouramenného
schodiště ❚ Fig. 8 Layout of the two-
shoulder staircase
Obr. 9 Půdorysná skladba vstupu
do hlediště ❚ Fig. 9 Layout of the entrance
to the viewers stands
6
5
4
9
7
8
2 0 B E T O N • t e c h n o l o g i e • k o n s t r u k c e • s a n a c e ❚ 5 / 2 0 1 2
S T A V E B N Í K O N S T R U K C E ❚ S T R U C T U R E S
vých pylonů a středních sloupů průře-
zu 0,4 x 0,4 m. Ve spádu orientované
tribunové nosníky jsou uloženy na kon-
zoly nebo záhlaví sloupů prostřednic-
tvím pryžových ložisek a zabudova-
ných trnů v nosnících. Úložná plocha
spodního tribunového nosníku v kon-
taktu se základovým pasem je opat-
řená ovinutými vyčnívajícími trny vlo-
ženými a dodatečně zalitými v připra-
veném vybrání monolitického základu
s bezpečným přenosem vodorovného
zatížení z rámové soustavy do zákla-
dů. K pylonům jsou nosníky přivařeny
pomocí ocelového přípravku, aby by-
la zajištěna stabilita v průběhu montá-
že a navíc se zabránilo jejich kroucení
v konstrukci. Pro ukládání tribunových
lavic jsou nosníky v horní ploše opat-
řeny mělkými výřezy. Svislé spáry me-
zi čely nosníků a ve styku s pylonem
jsou na celou výšku vyplněny speciál-
ní zálivkou s požadovanými vlastnost-
mi; rychlý náběh pevnosti a předepsa-
ná rozpínavost.
Detaily uložení (obr. 7) jsou koncipo-
vány tak, aby byl zajištěn přenos zatí-
žení ode všech kombinací zatěžovacích
stavů do základových konstrukcí. Tribu-
nové lavice s tloušťkou desky 105 mm
až 95 mm ve spádu a šířkou žebra
130 mm s průřezem ve tvaru L mají šíř-
ku 1 030 mm a výšku 485 mm. Jsou
uloženy na pryžová ložiska s otvorem,
který slouží k provlečení trnu lavice přes
ložiska do připravené zálivky v prohlub-
ni nosníku. Všechny styky prefabrikova-
ných dílců jsou skryté a nenarušující es-
tetický vzhled konstrukce.
Stropní desková konstrukce prů-
běžné chodby má rozpěrnou funkci.
Desku tvoří předpjaté dutinové pane-
ly tloušťky 150 mm uložené na podél-
né vnitřní nosníky a obvodové stěnové
nosníky, které současně nahrazují zá-
bradlí. Podélné vnitřní nosníky stropní
konstrukce průběžné chodby mají pří-
mou vazbu jak na dvouramenná scho-
diště z úrovně 1. NP (obr. 8 a 9), tak
na vstupy do hlediště. Ty jsou lemo-
vány bočními betonovými stěnami ne-
soucími stropní desku a vně uložené
tribunové lavice (obr. 10). Vstupní pro-
stor je z hlediska skladebnosti prefab-
Obr. 10 Pohled na vstup do hlediště ❚ Fig. 10 View on the
entrance to the viewers stands
Obr. 11 Skladebně komplikovaná sklad ba dílců výstupního
(vstupního) prostoru na tribuny ❚ Fig. 11 Complicated setting of
individual parts of the entrance (exit) space to the viewers stands
Obr. 12 Modulová sekce tribun v násobcích 19 m ❚
Fig. 12 Section of modules of viewers stands in the multiplications of
19 meters
Obr. 13 Skladba dílců rohových sekcí ❚ Fig. 13 Composition of
elements of corner sections
Obr. 14 Vodovzdorná a protiskluzová úprava tribunových dílců
v otevřené expozici ❚ Fig. 14 Waterresistant and antisliding
finishing of the viewers stands elements in open exposition
10
12
14
11
13
2 1
S T A V E B N Í K O N S T R U K C E ❚ S T R U C T U R E S
5 / 2 0 1 2 ❚ t e c h n o l o g i e • k o n s t r u k c e • s a n a c e • B E T O N
rikovaných dílců a jejich styků značně
komplikovaný (obr. 11), avšak vzhledo-
vě jednoduchý a působivý.
Použití pryžových ložisek EPDM
30-17 na uložení prostě podepřených
dílců orientovaných do podélného
směru a připojení obvodových stěno-
vých prefabrikátů k pylonům přes za-
budované HTA lišty se šrouby a oce-
lovými přípravky s oválnými otvory
umožnilo zrušit původně uvažované di-
latační celky. Spáry mezi jednotlivými
prefabrikovanými dílci jsou vyplněny tr-
vale pružným tmelem Sikaflex.
V přímých úsecích se vytvářely
shodné modulové sekce v násobcích
3 x 6,333 = 19 [m] svázané s perio-
dicitou vstupů na tribuny (obr. 12) až
na jednu anomálii, kde bylo nutno vy-
sunout vnitřní sloup s ohledem na pří-
tomnost podzemního kolektoru ze
směru příčného rámu o 650 mm. Ro-
hové sekce byly naopak komplikované
s vysokou četností prefabrikovaných
dílců (obr. 13).
Třídy betonu prefabrikovaných dílců
byly stanoveny na základě statických
výpočtů a podle předepsaných poža-
davků na primární ochranu před ag-
resivním prostředím. Všechny venkov-
ní železobetonové konstrukce jsou na-
vrženy pro stupeň vlivu prostředí XC4,
XF3. Povrchy betonů, které mohou
být opotřebovány otěrem nebo ocho-
zem, jsou opatřeny vrchním epoxido-
vým nátěrem se vsypem. Provedením
vsypu je zajištěna protiskluznost povr-
chů i za mokrého stavu (obr. 14). Vypl-
nění vodorovných i svislých spár mezi
prefabrikovanými dílci tribun je navrže-
no vodotěsně.
Inovovaný a hospodárný návrh pre-
fabrikované konstrukce umožnil racio-
nální výrobu, dopravu a montáž pre-
fabrikovaných dílců, které vedly ke spl-
nění plánovaného termínu ukončení
montáže dokonce v předstihu.
Účastníci výstavby
Investor FC Viktoria Plzeň a. s., Plzeň
Generální
dodavatel
Sdružení firem Metrostav, a. s., Praha
– divize 1, H.A.N.S. stavby, a. s.,
Praha a Strabag, a. s., Praha
Projekt stavební
části
Plzeňský projektový a architektonický
atelier, s. r. o., Plzeň
Projekt statiky
železobetonové
konstrukce
STATIKA Čížek s. r. o., Pardubice
Ocelové
konstrukce
Excon, a. s., Praha
(projekt, dodávka, výroba a montáž)
Dodavatel
prefabrikované
konstrukce
H.A.N.S. stavby, a. s., Praha
(dodávka, výroba a montáž)
Výstavba květen až srpen 2011
VÍCEÚČELOVÁ SPORTOVNÍ HALA
V PARDUBICÍCH
Víceúčelová sportovní hala s hledištěm
pro tři sta diváků slouží v prvé řadě pro
dvě gymnázia, z nichž jedno má spor-
tovní zaměření. Je určena také pro
potřeby veřejnosti, sportovních klubů
eventuálně dalších subjektů. Je konci-
pována pro variabilní využití s hrací plo-
chou určenou pro různé míčové hry, tré-
nink a výuku, jakož i pro pořádání kultur-
ních a jiných společenských akcí. V ná-
vaznosti na dispoziční uspořádání celé-
ho objektu s ústřední halou, návaznými
členitými obslužnými prostory před ští-
ty a suterénem pod tribunami byla navr-
žena hybridní nosná konstrukce s účel-
ným využitím tří základních materiálů:
betonu v monolitickém a prefabrikova-
ném provedení, zdiva a lepeného lame-
lového dřeva v souladu se stavební-
mi a statickými požadavky a ve shodě
s architektonickým záměrem v co mož-
ná nejvýše možném přiznání použitých
konstrukčních materiálů jak v interiéru,
tak v exteriéru budovy (obr. 15 až 18).
Obr. 15 Čelní pohled na halu ❚ Fig. 15 Frontal view on the arena
Obr. 16 Boční pohled s předsazenými prefabrikovanými sloupy trojkloubových rámů ❚
Fig. 16 Lateral view of foreset precast pylons of three-joint frames
Obr. 17 Detail předsazených sloupů s kloubovým uložením na patky a vazbou na dřevěné
lepené vazníky ❚ Fig. 17 Detail of foreset pylons joint-laid onto the foot and bound to wodden
stuck bars.
15
16 17
2 2 B E T O N • t e c h n o l o g i e • k o n s t r u k c e • s a n a c e ❚ 5 / 2 0 1 2
S T A V E B N Í K O N S T R U K C E ❚ S T R U C T U R E S
Ústřední a dominantní částí celé-
ho objektu je asymetrická střešní kon-
strukce tvaru válcového výseku nad
půdorysem 45,25 x 39,67 m se sousta-
vou devíti trojkloubových rámů s rozte-
čí 5,4 m (obr. 19). Oblouková část s vr-
cholovým kloubem má nosníky z lepe-
ného lamelového dřeva tloušťky 0,2 m
a proměnnou výšku 918 až 1 800 mm
s přímým uložením na prefabrikované
železobetonové podpory.
Podpory mají tloušťku 0,45 m a pro-
měnnou výšku i šířku s minimem 0,3 m
v patě – nepravidelný tvar značně pře-
výšeného pětiúhelníku. Pohled na boč-
ní plochy železobetonových podpor je
z estetických i ochranných důvodů op-
ticky vylehčen čtyřúhelníkovým vlysem.
Prefabrikované podpory jsou součás-
tí trojkloubového rámu a jejich tvaro-
vání vyplynulo z logiky statického pů-
sobení (obr. 20). Zhlaví má dvě úlož-18
19 20
2 3
S T A V E B N Í K O N S T R U K C E ❚ S T R U C T U R E S
5 / 2 0 1 2 ❚ t e c h n o l o g i e • k o n s t r u k c e • s a n a c e • B E T O N
né plochy, které spolu svírají pravý úhel
(obr. 21).
Plocha 0,45 x 1 790 mm opatřená
kotevními deskami slouží pro připo-
jení lepeného lamelového nosníku
prostřednictvím ocelových přípravků
(obr. 22) navržených na přenos ohybo-
vých momentů, posouvajících a nor-
málových sil rámového styčníku (max
Me = 1 470 kNm, Ft = 1 010 kN tahová
síla pro návrh kotevní desky) – obr. 23.
Druhá úložná plocha je opatřena vy-
čnívajícími trny určenými pro spřa-
žení se střešními spojitými deska-
mi, které spolu s podporami vytváře-
jí podélné osmipolové obvodové rámy
(obr. 24 a 25). Ty zajišťují stabilitu pod-
por ve stadiu montáže a posilují po-
délnou tuhost ve stadiu uživatelském.
Podpory mají na obou stranách stejný
charakter, liší se však svými rozměry
v důsledku asymetrického uspořádá-
ní rámové soustavy s převýšením 1 m.
Ve styku se základy je vytvo-
řen vrubový kloub v kontaktu s tva-
rovanými prefabrikovanými bloky
600 x 600 x 505 mm s otvory vyplně-
nými zálivkou a určenými pro vsunutí
trnů vyčnívajících z paty prefabrikova-
né podpory. Bloky jsou uloženy na hla-
vice pilot a dodatečně po obvodu za-
betonovány včetně vyčnívající výztuže
situované po obvodu hlavice (obr. 26).
Tento detail umožňuje bezpečný pře-
nos svislého a vodorovného zatížení
do pilotových základů (svisle 386 kN,
vodorovně 220 kN – maximální cha-
rakteristické hodnoty). Montáž tvarově
výrazně atypických podpor s kloubo-
vým uložením na základy si vyžádala
pečlivou přípravu s nároky na přesnost
osazení zejména ve vazbě na uložení
lepených lamelových střešních nosní-
ků. Poloha byla zajišťována soustavou
vzpěrných rektifikovatelných ocelových
tyčí.
Prostor nad podélně a jednostran-
ně situovaným suterénem s provozním
zázemím je zastropen prefabrikovanou
konstrukcí hlediště se zalomenými tri-
bunovými nosníky v rozteči 5,4 m. Ty
nesou prefabrikované lavice, stropní
panely a ukládají se na zhlaví vnitřních
sloupů a do výřezů v obvodové mono-
litické stěně. Přístup k tribuně v horní
části v šířce 1,6 m je sestaven z pre-
fabrikovaných stropních desek. Pra-
videlnost hlediště je narušena přístu-
povým schodištěm ze suterénu s jed-
ním 2,5 m širokým ramenem a vstupy
na hřiště. To vede k sestavě z velkého
množství komplikovaných atypických
prefabrikovaných dílců (obr. 27).
Obvodové podélné stěny eventuálně
s návazností na monolitickou soustavu
sloupů a uzavírajícím průvlakem s ot-
vory pro vývody rozvodů nebo osa-
zení oken jsou monolitické. Konstruk-
ce čelně navazujících přízemních pří-
stavků se vstupy, sklady a technickým
Obr. 18 Interiér haly s prefabrikovanými lavicemi a dřevěnými
sedačkami ❚ Fig. 18 Interior of the arena with precast benches
and wooden seats
Obr. 19 Půdorys přízemí a příčný řez objektem se zázemím před čely
haly a v suterénu pod tribunou ❚ Fig. 19 Layout of the ground
floor and cross section of the building, its background in front of the
arena facade and in the basement under the viewers stands
Obr. 20 Stabilizace prefabrikovaných sloupů při montáži
trojkloubového rámu ❚ Fig. 20 Stabilization of the precast pylons
when mounting the three-joint frame
Obr. 21 Detail zhlaví obvodových prefabrikovaných sloupů
(1 – sloupový dílec s prolisem 25 mm, 2 – ocelové kotevní desky
pro vazbu na čelo lepeného dřevěného vazníku, 3 – rámový uzel se
spřaženou výztuží) ❚ Fig. 21 Detail of headings of the peripheral
pylons (1 – pylon element, 25 mm embossed, 2 – steel anchoring
slabs for binding to the head of the stuck wooden bars, 3 – frame
knot with coupled reinforcement)
Obr. 22 Připravenost prefabrikovaných sloupů se zabudovanými
ocelovými kotevními přípravky pro montáž dřevěných nosníků ❚
Fig. 22 Precast pylons with in-built steel anchoring elements ready to
mount to wooden bars
Obr. 23 Detail spoje dřevěného nosníku s prefabrikovaným sloupem
a stabilizačními přípravky ❚ Fig. 23 Detail of the joint of the
wooden bar and the precast pylon and stabilizing agents21
22 23
2 4 B E T O N • t e c h n o l o g i e • k o n s t r u k c e • s a n a c e ❚ 5 / 2 0 1 2
S T A V E B N Í K O N S T R U K C E ❚ S T R U C T U R E S
zázemím je tvořena soustavou půdo-
rysně zaoblených zdí se zdivem Po-
rotherm 30 P+D P15/M10 a střešním
překryvem zmonolitněných filigráno-
vých desek. Zdi přístavku jsou naváza-
né na hlavní štítové stěny délky 43,2 m
s maximální výškou 10,7 m ve vrcho-
lu. Jsou ukončeny monolitickými věnci
0,3 x 0,25 m s horní plochou sledující
zaoblený tvar střešní konstrukce. Štíto-
vé stěny jsou vyztuženy žebříčky Mur-
for navazujícími na skryté svislé mo-
nolitické výztuhy v rastru 5,5 m a pro-
pojené s dalším monolitickým věncem
na kótě +5,15 m. Konstrukce je zalo-
žena na vrtaných pilotách s hlavicemi
nebo s vazbou na základové monoli-
tické pasy.
Estetické uplatnění konstrukce v ar-
chitektuře objektu je dílem úspěšné
spolupráce s Ing. arch. Miroslavem Pe-
tráněm a Ing. Ivanem Zárubou. Zvlášť
vyniká kombinace pohledových povr-
chů betonových prefabrikovaných díl-
ců s dřevěnými lamelovými lepenými
nosníky střešní konstrukce. Dřevěná
podlaha v hale, obklady stěn a dřevě-
né lavice tribun dojem příznivé kombi-
nace betonu a dřeva jen umocňují. Ha-
la byla uvedena do provozu počátkem
září roku 2011.
Účastníci výstavby
Investor Pardubický kraj
Generální
dodavatelStaeg, spol. s r. o., Vyškov
Architektonický
návrh
Ing. arch. Miroslav Petráň
(BP Projekt, Pardubice)
Projekt stavební
části
Ing. Ivan Záruba
(MAC Projekt, Praha)
Projekt statiky
železobetonové
konstrukce
STATIKA Čížek s. r. o., Pardubice
Projekt statiky
dřevěné
konstrukce
Ing. David Mikolášek (Taros Nova,
s. r. o., Rožnov pod Radhoštěm)
Dodavatel
prefabrikované
konstrukce
ŽPSV, a. s., závod Litice nad Orlicí
Dodavatel
dřevěné
konstrukce
Taros Nova, s. r. o.,
Rožnov pod Radhoštěm
Výstavba srpen 2010 až září 2011
Ing. Pavel Čížek
Ing. Zdeněk Burkoň
Ing. Michal Sadílek
Všichni: STATIKA Čížek s. r. o.
Štrossova 567, 530 03 Pardubice
tel: 461 002 110
e-mail: [email protected]
Obr. 24 Ztužující podélný rám
s příčlemi deskového charakteru ❚
Fig. 24 Reinforcing longitudinal frame
with slab-like rungs
Obr. 25 Vazby střešní dřevěné konstrukce
na podpůrné prefabrikované sloupy a podélné
ztužující deskové dílce ❚ Fig. 25 Bonding
of roof construction to supporting precast
pylons and longitudinally reinforcing slab parts
Obr. 26 Detail kloubového uložení
prefabrikovaného sloupu, a) čelný řez, b) boční
řez (1 – hlavice piloty, 2 – prefabrikovaná
patka, 3 – monolitický vyztužený věnec,
4 – prefabrikovaný tvarovaný sloup, 5 – kotevní
trny ø 28, 6 – betonové lože, 7 – gumový
pásek 25/15mm) ❚ Fig. 26 Detail of joint
bedding of precast pylon, a) frontal section,
b) longitudinal section, (1 – head of the pilot,
2 – precast foot, 3 –reinforced concrete
wreath cast-in-situ, 4 – precast modelled
pylon, 5 – anchoring spikes, diameter 28,
6 – concrete bed, 7 – rubber band 25/15mm)
Obr. 27 Sestava prefabrikovaných dílců
v prostoru schodiště a výstupu na plochu
hřiště ❚ Fig. 27 Set of precast elements
in the staircase space and exit to the field of
play space
Literatura:
[1] Sedláček J.: Ocelové střešní kon-
strukce tribun fotbalového stadionu
v Plzni, Stavebnictví 02/12, str. 44 až
45
[2] www.fcviktoria.cz
24 25
26 27
www.autodeskclub.cz/rst
Využijte informační modelování budov v oblasti navrhování stavebních konstrukcí.Získejte nyní sadu produktů pro statiku se slevou až 1 000 EUR.pozemní stavby | inženýrské stavby | průmyslové stavby | stavební konstrukce
2 6 B E T O N • t e c h n o l o g i e • k o n s t r u k c e • s a n a c e ❚ 5 / 2 0 1 2
KNIHA PÁTÁPŘEDMLUVA
Kdo vydali, imperátore, myšlenky svého ducha a svá naučná pojednání v knihách objemnějších, dodali svým spisům mimořádné a vynikající zá-važnosti. Rád bych, aby tomu tak bylo i u mé vědecké práce a aby se vzrůstem rozsahu stoupla i závažnost těchto naučných pojednání. Není to však tak lehké, jak se myslí. O architektuře se totiž nedá psát tak, jako dějiny nebo básně. Dějiny poutají čtenáře samy o sobě; očekává se totiž u nich mnoho nových různých událostí. U básnických děl zase metrum a veršové stopy, ušlechtilá stavba slov a přednášení myšlenek dialogy me-zi vybranými osobami poutá smysly čtenářů a přivádí je bez rušivých zásahů až na sám konec knihy.
To však není možné u pojednání o architektuře, poněvadž slovní výrazy, tvořené osobitou potřebou tohoto umění, způsobují svou nezvyklou dikcí nejasnosti při chápání věci. Poněvadž totiž tyto výrazy samy o sobě nejsou obecně srozumitelné a jejich termíny nejsou v obvyklém styku běžné, pak doširoka pojaté knihy naučné vyvolávají u čtenářů při veliké rozvleklosti svých statí, která je věci na překážku, jenom neurčité předsta-vy, nebudou-li zjednodušeny tak, aby byly podány několika málo naprosto jasnými srozumitelnými myšlenkami. Přednášeje proto technické ne-známé termíny a proporce, dané články stavebních děl vyložím je jen krátce, aby bylo možno vštípit si je do paměti. Tak je totiž mysl může snáze pochopit.
K názoru, že musím psát stručně, aby čtenáři mých knih je mohli vkrátku prostudovat při svých velmi omezených časových možnostech, jsem dospěl také proto, poněvadž vím, že občané jsou plně zaneprázdněni činností veřejnou i svými pracemi soukromými. ...
Marcus Vitruvius Pollio: Deset knih o architektuře, Kniha pátá, Předmuva
RECENZEINTEGRAL AND SEMI- INTEGRAL
BRIDGES
Martin P. Burke Jr.
V roce 2009 byla vydána kniha o, u nás ne-příliš rozšířeném, typu mostů.
V jejím úvodu je podáno vysvětlení o za-měření knihy, která není učebnicí, ale po-dává celkový přehled o těchto mostech.
V první kapitole je popsán vývoj mostů s horní mostovkou v USA od klasického uspořádání v 30. letech až po plně inte-grální mosty na konci 90. let. Je uvedeno několik případů přestaveb původních ob-jektů na mosty integrální.
Druhá kapitola se věnuje závadám na mostech. Jev G/P, nekontrolovaný vzrůst tlaku ve vozovkovém krytu způso-bující jeho zvlnění, je spolu s účinky posy-pu rozmrazujícími chemikáliemi nejčastěj-ší příčinou závad na mostech. Přesto ne-ní dosud obecně známý správcům mostů ani projektantům. Uvedené varující příklady upozorňují, že větší nebezpečí hrozí u klasického uspořádání, než u integrálních mostů, kde je s je-vem počítáno.
Třetí kapitola uvádí charakteristiky a omezení I a SI mostů. Přehled vychází z mostů obloukových, původních konstrukcí bez pohyblivých částí, bez ložisek a mostních závěrů. Podrob-něji je pojednána konstrukce mostu o třech polích nosníkové-ho typu, včetně přechodové oblasti.
Čtvrtá kapitola o projektování integrálních mostů – řeše-ní v praxi pojednává o hlavních účincích působících na most-ní objekt, které musí být respektovány při jeho návrhu a sta-tickém posouzení. Jedná se též o druhotné účinky smršťová-ní a dotvarování betonu, pasivní zemní tlak, sedání a průhyby, teplotní gradient v konstrukci, vztlak při záplavách a účinky ze-mětřesení.
V páté kapitole, o genezi integrálních mostů, jsou uvede-ny tři mosty obdobného integrálního charakteru, obloukový most Ashtabula (1928), spojitý železobetonový trámový most Teens Run (1939), oba v Ohiu, a most Naibekoshinai (1996) v Japonsku.
Šestá kapitola upozorňuje čtenáře, že přes principiální jednoduchost i snadnou výstavbu integrálních mostů, mo-hou na nich vznikat určité závady, nejsou-li respektovány jejich konstrukční odlišnosti. Uvádí se hlavní zásady pro předcházení závadám v projektu i při provádění.
V sedmé kapitole, o navrhování integrálních mostů v extra-vilánu bez speciálních výpočtů, jsou uvedeny principy řeše-
ní a příklady mostů nových i rekonstru-ovaných. K tomu jsou připojeny směrni-ce AASHTO pro navrhování, včetně části pro integrální mosty, s deklarovanými po-žadavky na mostní inženýry-projektanty.
Osmá kapitola se zabývá především problematikou šikmých mostů, semi-in-tegrálních, ale i integrálních. Při dilataci těchto mostů vznikají síly, vychylující ob-jekt z původní polohy a způsobují otáče-ní nosné konstrukce v horizontální rovi-ně, směrem k ostrému úhlu.
Výstavba integrálních a semi-inte-grálních mostů se objevila spontánně v 70. letech minulého století v řadě stá-tů v USA, především ve všech západních ale i v dalších, jako v Pensylvánii, rodiš-ti autora, a Ohiu, kde pro DOT (Minister-stvo dopravy) vypracoval první koncep-ci semi-integrálních mostů. Stručný pře-hled dosavadních zkušeností z jednotli-vých států je uveden v deváté kapitole.
Desátá kapitola, jedna z nejvýznam-nějších částí publikace, obsahuje výsledky z posledního výročního zasedání TRB (Dopravního výzkumného úřadu) ve Washingtonu (2008), zabývá se jednotlivými detaily i celko-vou filozofií těchto mostů a informuje o zřízení nové subkomi-se TRB pro „Systémy pohybu konstrukcí“ s cílem dořešit zbý-vající problémy integrálních a semi-integrálních mostů tak, aby mohlo dojít k jejich obecnému zavedení.
Jedenáctá kapitola, opět velmi významná, shrnuje výsled-ky získané při obnově cca 1 800 mostů ve státě Ohio. Projek-ty zpracovávalo cca 80 malých projekčních firem a opakova-ně se dopouštěly obdobných chyb. Provedená analýza ukazu-je na důsledky dřívějších učebních osnov i na přetrvávající stav akademické půdy, nereagující na současné poznatky.
Kniha je doplněna třemi přílohami. První patří k důležitým částem publikace, neboť obsahuje údaje i analýzu řady přípa-dů vzniku vybočení vozovek (jev G/P) v důsledku neřízené di-latace a nedostatečných konstrukčních úprav.
Další dvě přílohy uvádí pojmy specifické k dané problemati-ce s příslušným vysvětlením a podrobné texty k významným mostům na titulních stránkách jednotlivých kapitol.
Index mostů a obecný
tvrdá vazba, 13 + 255 stran, 116 obrázků, pérovky a fotografie
Vydavatelství Wiley–Black well červenec 2009
http://eu.wiley.com/WileyCDA/WileyTitle/productCd-1405194189.html
Tisk Markono Print Media Ltd. Singapur
dostupné v e-formátu
Ing. Karel Dahinter, CSc.
S T A V E B N Í K O N S T R U K C E ❚ S T R U C T U R E S
2 75 / 2 0 1 2 ❚ t e c h n o l o g i e • k o n s t r u k c e • s a n a c e • B E T O N
Andrea Klimko
Objekt športovo-relaxačného centra odpovedá na špecifiká svojho bez-
prostredného okolia expresívnou figúrou, ktorá v snahe o urbanisticky
vyvážený celok stavia na analogickej situácii pohybu s cieľom využiť
potenciál pulzujúceho miesta. Na rozkročených nohách zo záujmom
pozoruje svoje okolie. ❚ This sports-relaxing object responds to its
immediate specific environment with expressive figure, that tries to
balance with the urban complex builds on analogy with movement and
aims to utilize the potential of the pulsing city.
SITUÁCIA
Športovo-relaxačné centrum Relaxx posadené do frekven-
tovaného koridoru pri Einsteinovej ulici pozdĺž diaľnice
D1 v bezprostrednom kontakte s telesom Starého mosta
a tesnej blízkosti železničnej trate maximálne využíva limi-
ty svojej parcely. Nachádza sa na mieste bývalého parkovis-
ka objektu Atrium, ktoré sa stalo jeho bezprostredným suse-
dom zo západnej strany. Z južnej strany uzatvára bezpro-
RELAXX ŠPORTOVO-RELAXAČNÉ CENTRUM
❚ RELAXX – SPORTS-RELAXING CENTRE1
32
Obr. 1 Pohľad na športovo-relaxačné centrum Relaxx
z frekventovaného koridoru pri Einsteinovej ulici pozdĺž diaľnice D1
❚ Fig. 1 View to the Relaxx sports-relaxing centre from the busy
corridor of Einstein Street, along the D1 speedway
Obr. 2 Situácia ❚ Fig. 2 Situation
Obr. 3 Pôdorysy a pozdľžny rez ❚ Fig. 3 Layouts and longitudinal
section
S T A V E B N Í K O N S T R U K C E ❚ S T R U C T U R E S
2 8 B E T O N • t e c h n o l o g i e • k o n s t r u k c e • s a n a c e ❚ 5 / 2 0 1 2
S T A V E B N Í K O N S T R U K C E ❚ S T R U C T U R E S
stredné okolie hrubá stavba administratívy. Hustota zastava-
nosti územia je viac než značná, územie je urbanisticky ne-
regulované a rozvíja sa viac-menej živelne.
FORMA
Tvar pozemku výrazne pozdĺžneho charakteru určuje hori-
zontálnu líniu celej hmoty objektu. Telo navrhovanej budovy
výškovo rešpektuje rímsu susedného Atria, na ktorú sa na-
pája a ďalej pokračuje konzolovitým vyvýšením nad úroveň
Starého mosta. Architektonické riešenie budovy svojou ex-
presívnosťou reaguje na dynamický pohyb pulzujúcej a ruš-
nej lokality. Objekt odpovedá na špecifiká svojho bezpro-
stredného okolia expresívnou figúrou, ktorá v snahe o urba-
nisticky vyvážený celok stavia na analogickej situácii pohybu
s cieľom využiť potenciál pulzujúceho miesta. Na rozkroče-
ných nohách zo záujmom pozoruje svoje okolie.
DISPOZÍCIA
Pôdorys objektu o dĺžke 100 a šírke 20 m sa na východ-
nej strane zužuje na šírku 14 m. Dve podzemné podlažia,
v ktorých sa nachádza parkovanie a technické priestory, sú
prístupné rampami po oboch stranách budovy, z čoho jed-
na z nich vedie pomedzi piliere z východnej strany objektu.
Vchod je z Einsteinovej ulice, zo severnej časti objektu ram-
pou a schodiskom na úroveň 1. NP. Vo vstupných priesto-
roch oproti vchodu sú umiestnené eskalátory, ktoré prepá-
jajú prvé tri podlažia. Funkčne sú podlažia členené nasle-
dovne: na prvom nadzemnom podlaží sú obchodné pries-
tory, predajne, služby a občerstvenie. Druhé podlažie slúži
ako zdravotné a beauty centrum. Tretie poskytuje priestor
pre indoor golf, soláriá, bio-reštauráciu a detský kútik. Štvr-
té a piate podlažie je venované športovo-relaxačným aktivi-
tám. Suchá zóna na štvrtom podlaží zahŕňa fitness, aerobic,
4a
4d
4b
2 95 / 2 0 1 2 ❚ t e c h n o l o g i e • k o n s t r u k c e • s a n a c e • B E T O N
jógu, spining, šatne, mokrá zóna na piatom podlaží zasa po-
zostáva z plaveckého bazéna, whirlpool, sauny, masážných
miestností a baru pri bazéne. V suterénoch sa nachádzajú
hromadné garáže a technické priestory.
TECHNICKÉ RIEŠENIE
Objekt je výškovo osadený 1,5 podlažia pod upraveným te-
rénom. Podzemná časť objektu je založená na základovej
doske a podzemných stenách pre vytvorenie výkopovej ja-
my pod hladinou podzemnej vody. Piliere v nepodpivničenej
časti objektu budú votknuté do železobetónóvych pätiek,
ktoré budú uložené na hĺbkových vibropilotách votknutých
do štrkov. Hladina ustálenej podzemnej vody na základe
prevedeného IGHP je vo výške 131,5 m n. m., čo je o 1,4 m
vyššie ako základová špára základovej dosky, v prípade
prehĺbených výťahových šácht 2,5 m pod úrovňou ustálenej
hladiny podzemnej vody.
Základové konštrukcie
Zakladanie je navrhnuté kombinované. Podzemná časť ob-
jektu má navrhnuté zakladanie plošné – základovú dosku.
Nepodpivničená časť objektu má navrhnuté zakladanie hĺb-
kové – injektované vibropilóty ø 600 mm votknuté do štrkov.
Nosné konštrukcie
Stavba má celkovo šesť nadzemných podlaží a dve pod-
Obr. 4 Z priebehu výstavby, a) podnože nepodpivničenej časti,
b) príprava bednění pre betonáž doskové hlavice, do ktorej sa
votkne podnož hornej stavby, c) bednění vazníku železobetónového
monolitického skeletu v 5. NP, d) dokončovanie betonáže južne
fasády ❚ Fig. 4 During the construction, a) base of the part
without cellar, b) preparation of framework for concreting of the slab
head, into which the base of the top construction will be fixed, c)
formwork of the reinforced concrete monolithic skeleton beam on the
5th floor, d) finishing the southern facade concreting
Obr. 5 Interiér fitness štúdia s výhľadom na diaľnicu D1 ❚
Fig. 5 Interior of the fitness with view to the D1 speedway
Obr. 6 Plavecký bazén na piatom podlaží ❚ Fig. 6 Swimming pool
on the 5th floor
Obr. 7 Výjazd z podzemných garáží po rampe pomedzi piliere
z východnej strany objektu ❚ Fig. 7 Ramp exit from the
underground garages among pylons on the eastern side of the
building
5
6
7
4c
S T A V E B N Í K O N S T R U K C E ❚ S T R U C T U R E S
3 0 B E T O N • t e c h n o l o g i e • k o n s t r u k c e • s a n a c e ❚ 5 / 2 0 1 2
zemné. Horná stavba je navrhnutá ako železobetónový ske-
let kombinovaný zo stenovým konštrukčným systémom.
Zvislé nosné konštrukcie sú navrhnuté zo železobetóno-
vých, monolitických stien a stĺpov v pravidelnej pôdorysnej
modulovej osnove 7,5 m. Nosné steny hrúbky 200 a 250 mm
sú situované po obvode a aj vo vnútri dispozície, nosné stĺpy
majú prevažný rozmer 600/600 mm. Doplňujúce stĺpy sú na-
vrhnuté v šikmých štítových stenách v tvare uzavretých Jok-
lových profilov.
Vodorovné nosné konštrukcie stropných dosiek a prievla-
kov sú navrhnuté železobetónové, monolitické. Stropné do-
sky majú v prevažnej miere hrúbku 250 mm. V niektorých
častiach objektu sú navrhnuté priestory veľkých rozpätí,
v týchto miestach sú navrhnuté železobetónové rámy s vy-
sokými priečľami, rámy sú prevažne jednopoľové. V mies-
tach, kde sú stĺpy v pravidelnej modulovej osnove, sú strop-
né dosky bezprievlakové, so skrytými oceľovými hlavicami.
Schodiská sú navrhnuté doskové, železobetónové, mo-
nolitické. V 4. a 5. nadzemnom podlaží je navrhnutý bazén,
ktorý má železobetónovú, monolitickú nosnú konštrukciu
s hrúb kou stien 200 mm.
Fasáda
Obvodovú konštrukciu južnej fasády tvorí zateplený železo-
betónový monolit pokrytý titánzinkovým plášťom. Severnú,
východnú a západnú stranu tvorí celopresklená fasáda.
ZÁVER
Športovo-relaxačné centrum RELAXX je situované na úzkom
pozemku v tesnej blízkosti frekventovaných dopravných ťa-
hov– železnice, diaľnice D1, Einsteinovej ulice a mostu na
Jantárovej ceste. Ďalšími limitmi stavby bola vysoká hladina
spodnej vody a podzemné kolektory inžinierskych sietí, ktoré
museli byť špeciálne ochránené. Tieto limity a obmedzenia bo-
li pre projektantov veľkou výzvou, ktorú pretavili do pozitívne-
ho výsledku. Kontextom RELAXXu je dynamika, pohyb, vlne-
nie, rýchly pulz... okolitého prostredia. RELAXX centrum získa-
lo viacero prestížnych ocenení, o.i. World Architecture Award.
Architektonický návrh Andrea Klimko, Peter Kručay
Spolupráca Ľuboš Agent
Generálny dodávateľ ZIPP Bratislava
Projekt 2006 až 2008
Dokončenie budovy 2008 až 2009
Architektka Andrea Klimko vedla spolu s architektem Petrom Kručayom
ateliér AK2. Od roku 2012 se společnost rozdělila na dva samostatné
ateliéry (ANDREA KLIMKO architecture a A3A), které každý z architektů
vede samostatně (pozn. redakce).
Fotografie: 1, 5 až 9 – Ľubo Stacho, 2 až 4 – Andrea Klimko
Arch. Andrea Klimko
Andrea Klimko Architecture Ltd.
Hradne udolie 9A, Bratislava
e-mail: [email protected]
www.andreaklimko.com
Obr. 8 Južná fasáda s titánzinkovým plášťom ❚
Fig. 8 Southern facade with titanium-zinc shell
Obr. 9 Nočné pohľady, a) východná fasáda s vjazdom
do podzemných garáží, b) severná fasáda s pulzujúcou diaľnicou D1
❚ Fig. 9 Night views, a) eastern facade with entrance to the
underground garages, b) northern facade with the busy D1 speedway
S T A V E B N Í K O N S T R U K C E ❚ S T R U C T U R E S
9a
8
9b
3 15 / 2 0 1 2 ❚ t e c h n o l o g i e • k o n s t r u k c e • s a n a c e • B E T O N
S T A V E B N Í K O N S T R U K C E ❚ S T R U C T U R E S
Náměstí Eduarda-Wallnofera bylo nej-
větší, ale zanedbané veřejné náměstí
v centru Innsbrucku v rakouském Tyrol-
sku. Místo si nicméně ponechalo sym-
bolický význam díky památníkům, kte-
ré se na něm nacházejí.
Před transformací vévodila prosto-
ru náměstí neoklasicisní fasáda vlád-
ní budovy spolkové země Tyrolsko
z období Národního socialismu (Land-
haus, 1939) a obrovský památník, kte-
rý přestože vypadá jako fašistický mo-
nument, je ve skutečnosti památní-
kem připomínajícím hnutí za osvobo-
zení od Národního socialismu. V dru-
hé části náměstí je památník obětem
protižidovského pogromu „Křišťálová
noc“. V roce 1995 proběhla mezi stu-
denty tyrolských středních škol soutěž
na návrh památníku a již o rok pozdě-
ji byl podle vítězného návrhu osmnácti-
letého studenta Maria Jörga památník
postaven. Součástí náměstí jsou také
podzemní garáže, které byly postave-
ny v roce 1985.
Cílem poslední přestavby bylo od-
stranit původní bezkoncepčnost místa
a posílit historický význam památníků.
Nová topografie náměstí pro ně vytvo-
řila současnou a transformovanou zá-
kladnu a činí je přístupnější, a to ne-
jen fyzicky prostřednictvím uspořádá-
ní, ale i z nového úhlu vnímání.
ARCHITEKTONICKÝ ZÁMĚR
Nový místopis svým ztvárněním při-
pomínajícím volnou krajinu je protikla-
dem městského prostředí. Přístupnost
a uspořádání cest je výsledkem mo-
dulace povrchu, která zohledňuje pro-
storová omezení, funkční požadavky
a morfologii místa. Povrch náměstí je
tvarově členitý, tvoří ho „údolí“, která
slouží jako cesty, a „hory“ jako místa pro
odpočinek. Před nedávnem bylo na ná-
městí vysazeno třicet šest stromů, kte-
ré by během několika let měly spo-
lu s okolními budovami poskytovat stín.
Chodci, uživatelé stejně tak jako pa-
mátníky jsou protagonisté nového
městského představení a spoluvytvá-
ří funkční veřejné fórum mezi hlavním
nádražím a starým městem. Zářící po-
vrch náměstí slouží jako třírozměrné
projekční pole, na kterém všichni pro-
tagonisté spolu se stromy rozehráva-
jí během dne dramatickou hru světla
a stínů. V noci pak přebírá režii nekon-
čící hry osvětlení památníků zakompo-
nované do povrchu náměstí. Na tom-
to pozadí se hra navíc dynamicky mě-
ní se střídajícími se ročními obdobími.
V rakouském Innsbrucku bylo nově zrekonstruováno náměstí Eduarda Wallnöfera. Nad původními podzemními garážemi z roku 1985 vznikla v pod-
statě „betonová plastika“ o rozloze 9 000 m2. Uvnitř historického centra města tak byl vytvořen otevřený architektonicky zajímavý prostor, který kypí
životem. ❚ Eduard Wallnofer Square was newly reconstructed in Innsbruck, Austria. A concrete plastic art of the size of 9000 m2 was in fact created
above underground garages built in 1985. Places for rest alternate with ramps for skateboarders, cyclists and also scooters.
Obr. 1 Náměstí Eduarda Wallnöfera po
celkové rekonstrukci ❚ Fig. 1 Eduard
Wallnöfer Square
Obr. 2 Situace ❚ Fig. 2 Situation
NÁMĚSTÍ EDUARDA WALLNÖFERA V INNSBRUCKU
❚ EDUARD WALLNÖFER SQUARE IN INNSBRUCK
1
2
3 2 B E T O N • t e c h n o l o g i e • k o n s t r u k c e • s a n a c e ❚ 5 / 2 0 1 2
S T A V E B N Í K O N S T R U K C E ❚ S T R U C T U R E S
Obr. 3 Celkový pohled na staveniště
uvnitř centra města ❚
Fig. 3 Overall view of the
construction site
Obr. 4 Detail betonového
povrchu ❚ Fig. 4 Detail of the
concrete surface, granite of different
shades was used as aggregate
Obr. 6 Výroba atypicky tvarovaného
prvku ❚ Fig. 6 Manufacturing of
untypical element, a) reinforcement,
b) hand-forming of the concrete
mixture, c) final look
6a 6b
3 4
6c
3 3
S T A V E B N Í K O N S T R U K C E ❚ S T R U C T U R E S
5 / 2 0 1 2 ❚ t e c h n o l o g i e • k o n s t r u k c e • s a n a c e • B E T O N
Obr. 5 Příprava výztuže
pro základy deskových polí
o maximálním rozměru 100 m2,
bednění kruhových „květináčů“ pro
stromy ❚ Fig. 5 Preparation
of reinforcements for slab fields
bases of max size of 100m2,
round formworks “pots” for trees
Obr. 7 Vázání výztuže
deskového pole, vynechána místa
pro stromy ❚ Fig. 7 Laying
the reinforcement of one of the
fields, the spaces for trees are
left out
Obr. 8 Betonáž ❚
Fig. 8 Concreting
7
8
Bezplatná studentská verze
Demoverze zdarma ke stažení
Program pro výpočetprutových konstrukcí
Program pro výpočetprostorových konstrukcímetodou konečných prvků
www.dlubal.czIng. Software Dlubal s.r.o.Anglická 28, 120 00 Praha 2Tel.: +420 221 590 196Fax: +420 222 519 [email protected]
BBezpllattnáá tst dudenttskáká verze
Podpora nových evropských norem
Různé národní přílohy
Cena programu již od 33 450 Kč
Česká verze včetně manuálů
RSTABRFEM
Vyzkoušejte naše programy
Bezplatné zapůjčení licence
RFEM
RSTAB 77
Inzerce 71.7x259 spad CZ (Beton)_02.indd 1 23.3.2011 21:57:03
5
3 4 B E T O N • t e c h n o l o g i e • k o n s t r u k c e • s a n a c e ❚ 5 / 2 0 1 2
S T A V E B N Í K O N S T R U K C E ❚ S T R U C T U R E S
V severní části náměstí je před
Landhausem prostorná rovná plocha
zamýšlená jako velkorysý mnohaúče-
lový prostor, jehož součástí je i od-
povídající infrastruktura. Velká fon-
tána zakomponovaná do plochy ná-
městí rozlehlý prostor oživuje a v let-
ním období nabízí příjemné místo pro
ochlazení.
Na jih od památníku je náměstí pro-
storově rozčleněno na řadu menších
míst, která mohou mít různé využití.
Skupina soch jednoho z dalších pa-
mátníků je součástí bazénu nové fon-
tány, do kterého voda kaskádovitě sté-
ká po schůdkách. Je zde i řada picích
fontánek v různých výškách pro dě-
ti a dospělé.
KONSTRUKČNÍ ŘEŠENÍ
Povrch náměstí je realizován z modu-
lových desek z monolitického betonu
Při návrhu byl sestaven počítačový mo-
del, podle kterého se pak vyráběly ša-
blony pro tvarování jednotlivých prvků
(obr. 6b). Do konstrukce deskových po-
lí, o maximálním rozměru 100 m2, jsou
v celé ploše náměstí integrované infra-
strukturní prvky, které je možné použít
při organizování akcí.
Pro konstrukci plochy náměstí byl po-
užit beton v kvalitě C30/37 GK12, stu-
peň vlivu prostředí XF4 (v Rakousku
se zkráceným označením B7, jedná se
o skupinu několika stupňů vlivu prostře-
dí, zde XC4/XD3/XF4/XA1L/SB(A) pozn.
redakce, konzultováno s technologem).
Pro šikmé a zakřivené plochy byl po-
užit beton s konzistencí F38 (plastic-
ká, rozlití 350 až 410 mm, u nás F2)
a na vodorovných plochách s konzis-
tencí F52 (velmi měkká, rozlití 490 až
550 mm, u nás F4).
Jako pojivo byla použita směs bílé-
ho a šedého cementu. Použitím bílého
cementu v kombinaci s různobarevnou
drcenou žulou jako kameniva bylo do-
saženo vysoké pohledové kvality beto-
nového povrchu a současně také vyso-
ké odolnosti k mechanickému namáhá-
ní. Celkem bylo na stavbu spotřebová-
no 1 700 m3 betonu na ploše 8 500 m2.
Textura betonového povrchu se liší po-
dle typu prostorové konfigurace. Hru-
bá na „cestách v údolích“ přechází přes
9
10 11
3 5
S T A V E B N Í K O N S T R U K C E ❚ S T R U C T U R E S
5 / 2 0 1 2 ❚ t e c h n o l o g i e • k o n s t r u k c e • s a n a c e • B E T O N
otryskanou a hladkou v leštěnou, imitu-
jící terrazzo na výše položených místech
pro posezení pod stromy. Povrch všech
ploch byl do hloubky 3 mm odfrézován
a poté byla místně požadovaná kvalita
dosažena následným broušením, hlaze-
ním či leštěním. Bezprostředně v návaz-
nosti na dokončení byla plocha náměs-
tí hydrofobizována. Hydrofobní ošetření
a nano-nátěr by měly napomoci čištění,
které je spolu s parním ošetřováním plá-
nováno v rámci pravidelné údržby něko-
likrát během roku.
Záchytný systém odvodnění plochy
náměstí včetně fontán je umístěn v ote-
vřených spojích mezi jednotlivými po-
li betonové desky, a proto nikde nejsou
patrné žádné odvodňovací prvky.
ZÁVĚR
Jak přeměnit neatraktivní, zřídka užíva-
né místo v centru města v mezinárodně
uznávaný hot-spot? V Tyrolsku na ná-
městí Eduarda Wallnöfera v Innsbrucku
je odpověď, která zaujala krajinné archi-
tekty, architekty ale také obec skaterů.
Teenageři si nové místo pochvalu-
jí a oceňují „hodně místa pro učení no-
vých triků“. Skateři sem necestují pou-
ze z blízkých komunit, ale také z jihu
Německa, aby si zažili nové místo, kte-
ré je rozhodně něco zvláštního. Kopce,
hrany, vlny jsou rozličných tvarů a ne-
jsou upraveny s ohledem na specific-
ké požadavky skaterů. A to je přes-
ně ten důvod, kvůli kterému je místo
zajímavé.
V odborné literatuře je popsáno ně-
kolik faktorů, které jsou podstatné pro
přitažlivost místa pro skatery. Zde by-
ly evidentně použity: místo musí být
snadno dosažitelné a dobře známé;
musí nabídnout prostor pro setkávání
se, odpočinek či pouhé klábosení; dů-
ležitá je také možnost zkoušet a porov-
návat své „triky“ s ostatními uživateli.
Na náměstí Eduarda Wallnöfera je to-
ho ke zkoušení a k objevování mnoho,
a to pro začátečníky i pro pokročilé.
Ale zredukovat místo pouze na ska-
terský ráj nelze. Náměstí je přitažlivé
pro každého, kdo vlastní nějaká ko-
la. A všechny věkové kategorie. Stra-
nou od pouličního ruchu zde rodi-
če nechávají malé děti vyzkoušet prv-
Obr. 9 Detail hrany betonového povrchu ❚
Fig. 9 Detail of the edge of the concrete element
Obr. 10 Detail členění povrchu u památníku svobody ❚
Fig. 10 Northern part of the square featuring the Liberty
Memorial in front of the Landhaus
Obr. 11 Severní část náměstí s památníkem svobody před
Landhausem ❚ Fig. 11 Detail of the relief division at the
Liberty Memorial
Obr. 12 Fontána v jižní části náměstí
❚ Fig. 12 Fountain in the southern part of the square
Obr. 13 Památník obětem protižidovského pogromu ❚
Fig. 13 Crystal Night Victims (anti-Semitic pogrom)
Memorial
Obr. 14 Vjezd do podzemních garáží ❚
Fig. 14 Underground garages entrance
12 13
14
3 6 B E T O N • t e c h n o l o g i e • k o n s t r u k c e • s a n a c e ❚ 5 / 2 0 1 2
S T A V E B N Í K O N S T R U K C E ❚ S T R U C T U R E S
ní jízdu na kole, jiní se zde zdokonalu-
jí na bruslích, projíždějící cyklisté ne-
opomenou vyzkoušet alespoň menší
terénní překážku. A jsou zde samo-
zřejmě chodci, kteří se přijdou podí-
vat na náměstí, posedět na lavičkách
pod zatím útlými stromy či v několika
přilehlých kavárnách nabízejících ven-
kovní posezení anebo ti, kteří jenom
procházejí.
Na náměstí Eduarda Wallnöfera v ra-
kouském Innsbrucku nebyl postaven
„pouhý“ skatepark, ale otevřený a ar-
chitektonicky mimořádně zajímavý
prostor uvnitř historického centra, kte-
rý kypí životem.
A to určitě stojí za námahu přivést
sem skupinu kamarádů unavených po
celodenní túře po nedalekých horách
a vychutnat si atmosféru místa.
Fotografie: 1, 3, 5, 7 až 13, 15, 16 Günter
Richard Wett, 4, 6a až c – archív společnosti
Fröschl AG & Co KG, 14 – Lucie Šimečková.
Připravila Lucie Šimečková
Obr. 15a, b, c Prostorové členění betonové
plochy ❚ Fig. 15a, b, c Diversity in
shapes of the concrete plate
Obr. 16 Noční pohledy, a) velká plocha před
Landhausem s fontánou zakomponovanou
v ploše náměstí, b) pohled na město
s vrcholky Alp na pozadí ❚ Fig. 16 Night
views a) the big surface in front of Landhaus
with the fountain composed into the square
space, b) view of the city with the Alps
summits in the background
Architektonický návrhLAAC Architects, Stiefel
Kramer Architecture
Návrh betonové směsi Creativbeton
Projekt Fröschl AG & Co KG
Celková plocha 9 000 m2
Projekt červen 2009 až srpen 2010
Stavba březen 2010 až duben 2011
Zdroje:
[1] Materiály z ateliéru LAAC Architekten
[2] www.novemberpogrom1938.at
[3] Grimm K., Grimm-Pretner D.: Urban
landscape in motion, www.playg-
round-landscape.com
15a
15c
15b
3 7
S T A V E B N Í K O N S T R U K C E ❚ S T R U C T U R E S
5 / 2 0 1 2 ❚ t e c h n o l o g i e • k o n s t r u k c e • s a n a c e • B E T O N
16b
16a
PREFABRIKOVANÁ KONSTRUKCE STOCKHOLMSKÉ TELE2 ARENY
❚ PREFABRIKATED CONSTRUCTION OF TELE2 ARENA
3 8 B E T O N • t e c h n o l o g i e • k o n s t r u k c e • s a n a c e ❚ 5 / 2 0 1 2
S T A V E B N Í K O N S T R U K C E ❚ S T R U C T U R E S
Risto Pesonen, Lucie Šimečková
Ve švédském Stockholmu v Globen City se staví
multifunkční Tele2 Arena. Jedná se o technicky
velice náročnou rámovou konstrukci sportovní
stavby, čítající cca 20 000 prefabrikovaných žele-
zobetonových prvků o celkové hmotnosti téměř
80 000 t. První velkou událostí, která by se měla
na její půdě uskutečnit, je finále světového šam-
pionátu v hokeji v roce 2013. ❚ A multipurpose
Tele2 Arena is being built in Globen City in
Stockholm, Sweden. It is a technologically very
demanding frame construction of a sports arena,
constituting of approx 20,000 precast elements
from reinforced concrete of the total weight
of about 80,000 tons. The first big event that
is to take place there is the Ice Hockey World
Championships Finals in 2013.
Představitelé města Stockholm necha-
li vypracovat projekt s názvem „Vision
2030“, který by měl město Stock-
holm dovést mezi „města na světo-
vé úrovni“. V rámci projektu bylo třeba
se věnovat celé řadě oblastí, z nichž
jednou je i schopnost města pořádat
velké kulturní akce. Současně je také
velký zájem veřejnosti o fotbal na nej-
vyšší úrovni, ale stávající klubové stadio-
ny nevyhovují jak z hlediska kapacity, tak
i bezpečnosti. Řešením je stavba nové-
ho stadionu, který by uspokojil jak po-
žadavky sportovních fanoušků, tak i zá-
jemců o pořádání kulturních akcí a měl
by přispět k posílení obchodu ve městě.
O možnosti postavit nový stadion se
začalo intenzivně diskutovat již od za-
čátku devadesátých let. Vzhledem
k celkovému opotřebení Södestadio-
nu (fotbalový stadion pro cca 13 000
diváků, slavnostně otevřený v roce
1967) bylo nutné rozhodnout o jeho
budoucnosti. V úvahu přicházely dvě
varianty: renovace stadionu a stav-
ba nové arény. Renovace byla spočí-
tána na 250 mil SEK, ale ani poté by
stadion nesplňoval požadavky UEFA
a FIFA týkající se kapacity a bezpeč-
nosti pro pořádání mezinárodních fot-
balových utkání. Z tohoto důvodu by-
lo vypracováno množství studií, je-
jichž výsledkem bylo rozhodnutí po-
stavit nový stadion a nejlepším místem
pro postavení takové arény se ukáza-
lo Globen City (část města ve čtvrti
Johanneshov, založená v roce 1989
v souvislosti se stavbou Globe arény –
aréna pro koncerty a hokejové zápasy
s kapacitou až 13 000 míst, ve které
jsou také Hovet – krytá hala pro spor-
tovní akce s kapacitou 8 000 diváků
a Annexet – hala pro pořádání koncer-
tů s kapacitou cca 3 500 diváků. Stá-
val zde také Söderstadion.).
Globen City již delší dobu zaujímá
vedoucí postavení v pořádání kultur-
ních a sportovních akcí v severní Evro-
pě. Nicméně město již delší dobu hle-
dalo odpověď na otázku, jak zvýšit je-
ho kapacitu, neboť stávající již přestá-
vala být dostačující. Řešením je po-
stavení nové arény. Poté by se Globen
City mělo stát ideálním místem jak pro
pořadatele, tak pro diváky, neboť jim
poskytne širokou škálu arén s unikát-
ními možnostmi – arény s kapacitou
Obr. 1 Letecký pohled s vizualizací nové
stockholmské Tele2 arény v sousedství
stávající arény Globe ❚ Fig. 1 Aerial view
and visualization of the new Stockholm Tele2
Arena to be built in the neighbourhood of
The Globe Arena
Obr. 2 Vizualizace, a) celkový pohled
na arénu, b) nosná konstrukce, c) detail
příčného řezu ❚ Fig. 2 Visualization,
a) global view of the arena, b) load bearing
structure, c) detail of the cross section
1
3 9
S T A V E B N Í K O N S T R U K C E ❚ S T R U C T U R E S
5 / 2 0 1 2 ❚ t e c h n o l o g i e • k o n s t r u k c e • s a n a c e • B E T O N
od 3 500 po 40 000 míst v nové Tele2
Aréně. Tato kapacita a variabilita by
měla splnit náročné požadavky všech
pořadatelů.
PREFABRIKOVANÁ VÝROBA
VE F INSKU
Klient, město Stockholm, vybral společ-
nost Peab Sverige AB jako hlavního do-
davatele stavby a finskou společnost
BM Group Oy, která je činná ve Švéd-
sku již řadu let, jako subdodavatele pre-
fabrikovaných prvků. Výrobní program
v jejich továrnách dobře vyhovoval pro
technicky náročnou rámovou konstruk-
ci sportovní stavby.
Výroba prefabrikovaných betonových
prvků je ve Finsku na špičkové úrov-
ni, o níž svědčí mezinárodní úspěch fin-
ského designu, řada výrobních závodů
a především množství realizovaných
projektů.
Efektivita finského betonářského prů-
myslu je založená na otevřeném systé-
mu prefabrikovaných prvků BES (Beto-
ni Elementti Systeemi), který byl ve Fin-
sku vyvinut v sedmdesátých letech,
a stejně tak i úzké spolupráci všech
zúčastněných. Architekti, projektan-
ti a odborníci z výroby jsou od první-
ho dne společně zapojeni do procesu
vývoje prvku. Vzhledem k dlouhé his-
torii mají konstrukce z prefabrikovaných
prvků ve Finsku silnou pozici a pre-
fabrikované prvky se vyváží do celého
světa.
Finská společnost BMS Engineering
Oy však zašla ve svém pojetí obchodu
ještě dál. Místo pouhého dodání jed-
notlivých prvků nyní nabízí konzultační
servis zahrnující vše od montáže a pro-
vozování výroby až po návrh a projekto-
vání velkých stavebních projektů.
„Naše cena zahrnovala návrh a projekt.
To představuje značnou část nabídkové-
ho řízení, které je už tak celkem náročné
díky švédskému přístupu k práci, který
vyžaduje dobré vyjednávací dovednos-
2a
2c2b
4 0 B E T O N • t e c h n o l o g i e • k o n s t r u k c e • s a n a c e ❚ 5 / 2 0 1 2
S T A V E B N Í K O N S T R U K C E ❚ S T R U C T U R E S
ti. Konstrukční návrh pro technicky ná-
ročnou budovu byl připraven develo-
perem a na jeho základě jsme provedli
návrh prefabrikovaných konstrukcí,“ říká
Seppo Saarelainen, CEO společnosti
BM Group Oy.
Stavba má dvě podzemní podlaží,
ve spodním podlaží jsou situována par-
kovací místa a nad nimi jsou veřejné
a obchodní prostory. Stropy jsou z nos-
níků ve tvaru zdvojeného písmene T.
Obrovská hlavní tribuna má tradiční
design. Vyztužení vnějších stěn hlav-
ní tribuny bylo výzvou, neb jsou šikmé
a ukloněné směrem ven.
Dodávka zahrnovala cca 50 000 m2
rámového komplexu pro hlavní tribunu
a arénu. Dohromady se jednalo
o 20 000 prefabrikovaných prvků
o hmotnosti 80 000 t a rozsáhlé mo-
nolitické a spárovací procesy.
KRÁTKÝ ČAS NA STAVBU
V jedné věci nehodlal klient přistoupit
na žádný kompromis. Tou byl pečlivě
připravený harmonogram jednotlivých
prací a s tím související termín dokonče-
ní stavby, neboť aréna je již vyprodána
na akce na začátku roku 2013 a navíc
se zde bude v květnu konat finále světo-
vého šampionátu v hokeji v roce 2013.
Montáž prefabrikovaných prvků za-
čala na konci roku 2010 a na jaře
2012 byly prvky osazeny na místě.
„Klient ve Švédsku je nejméně stej-
ně náročný jako klient ve Finsku. Vel-
ký důraz je kladen na bezpečnost prá-
ce a v případě, že něco není v po-
řádku, se veškeré práce zastaví,“ ří-
ká Seppo Saarelainen. „Když má být
projekt takového rozsahu dokončen
během šestnácti měsíců, vše musí
běžet velmi rychle. Nicméně jsem si
jist, že konečný výsledek bude úspě-
chem. Tento projekt byl nejnáročněj-
ší z projektů, kterých jsme se ve Švéd-
sku účastnili. Po finanční stránce je si-
ce srovnatelný s rozsáhlým projektem
3
54
4 1
S T A V E B N Í K O N S T R U K C E ❚ S T R U C T U R E S
5 / 2 0 1 2 ❚ t e c h n o l o g i e • k o n s t r u k c e • s a n a c e • B E T O N
Obr. 3 Letecký snímek staveniště, čtyři rohové železobetonové věže,
které ponesou ocelové vazníky střechy, stavba prefabrikovaných tribun
❚ Fig. 3 Aerial view of the construction site, four corner reinforced
concrete towers which will bear steel beams of the roof, construction of
the precast tribunes
Obr. 4 Osazování prefabrikovaných železobetonových prvků tribun ❚
Fig. 4 Mounting the assembling precast reinforced-concrete elements
of the tribunes
Obr. 5 Vnější stěny tribun s šikmými prvky, dodávka zahrnovala cca 20 000
prefabrikovaných prvků ❚ Fig. 5 External walls of the tribunes with
inclined elements, the supply consisted of about 20,000 precast elements
Obr. 6 Instalace prefabrikovaných prvků pro osazení sedadel pro
diváky ❚ Fig. 6 Installation of precast elements for mounting viewers
seats
Obr. 7 Detail vnějšího pláště ❚ Fig. 7 Detail of the external shell
Obr. 8 Při plánování je třeba zohlednit nejen dopravní omezení, ale
také prostorová omezení daná staveništěm a počtem pracovníků ❚
Fig. 8 When planning, it is necessary to include not only traffic
restrictions, but also space restrictions, everything depending on the
construction site and the number of workers
Obr. 9 Celkový záběr na stavbu ❚ Fig. 9 Overall view of the
construction site
6 7
8
9b
9a
4 2 B E T O N • t e c h n o l o g i e • k o n s t r u k c e • s a n a c e ❚ 5 / 2 0 1 2
S T A V E B N Í K O N S T R U K C E ❚ S T R U C T U R E S
švédského dolu Kiruna LKAB, ale ten
byl mnohem snazší z hlediska řízení
a organizace práce.“
ZÁVĚR
Město Stockholm dokončí v příštím
roce stavbu nového stadionu s ná-
zvem Tele2 Arena s kapacitou 30 000
míst pro diváky sportovních akcí a až
40 000 míst pro návštěvníky koncer-
tů. Multifunkční prostor bude mít širo-
kou škálu možností využií – koncerty,
národní a mezinárodní sportovní zápa-
sy, sporty na ledě, motosport, jezdec-
ké umění, exhibice, ale je určen i pro fi-
remní akce a meetingy akcionářů.
Velkou předností je snadná dostup-
nost stadionu – šest stanic metra v do-
sahu 1 km, čtyřicet autobusových li-
nek v docházkové vzdálenosti, dva tisí-
ce parkovacích míst a řada stezek pro
pěší a cyklisy.
Celková cena, která zahrnuje nákup
pozemku a stavbu, by měla být 2,7 bil.
SEK. Z části by měla být kompenzová-
na příjmem z práv a pronájmu od pro-
vozovatele, který bude arénu spravovat.
Risto Pesonen, M. Sc. (Tech.), Helsinki
e-mail: [email protected]
Ing. Lucie Šimečková
Redakce Beton TKS
Fotografie: 1, 2b, 2c, 4, 7, 8b – archiv
společnosti BM Group, 2a, 5, 6, 8a, 9, 12a, 12b
– archiv www.tele2arena.se, 3 – HeliAir,
10, 11 – Sören Andersson.
Redakce děkuje společnosti SGA Fastigheter AB
za laskavé poskytnutí fotografií.
Obr. 10 Osazování střešních vazníku
na železobetonové věže ❚ Fig. 10 Assembling
the roof beams to the reinforced tower
Obr. 11 Zima 2011 ❚ Fig. 11 Winter 2011
Obr. 12 Stav na konci května 2012,
a) dokončování střechy se zatahovací střední
částí, b) panoramatický pohled na interiér ❚
Fig. 12 End of May 2012, a) recracable roof
finishing, b) panoramic view of the interior
Architektonický návrh White Arkitekter
Hlavní dodavatel Peab Sverige AB
Subdodavatel
prefabrikovaných prvků BM Group Oy
Začátek výstavby podzim 2010
První zápas léto 2013
Počet míst30 000, pro koncerty
přibližně 40 000
Zdroj:[1] http://www.tele2arena.se/[2] http://sv.wikipedia.org/wiki/
Söderstadion[3] http://sv.wikipedia.org/wiki/Globen_
City[4] Pesonen R.: Sports venue con-
struction: One of BMSE´s products concepts, case – Stockholmsarena, Betoni, 2/2012, p. 34–39
11
10
4 3
S T A V E B N Í K O N S T R U K C E ❚ S T R U C T U R E S
5 / 2 0 1 2 ❚ t e c h n o l o g i e • k o n s t r u k c e • s a n a c e • B E T O N
RECENZESUSTAINABLE OLYMPIC DEISGN AND URBAN DEVELOPMENT
Adrian Pitts, Hanwen Liao
Olympijské hry mají potenciál pozitivně ovlivnit urbanismus hostitelského města a přispět k jeho trvalé udržitelnosti. Kniha Sustainable Olympic design and urban development vysvětluje, jak mohou moderní Olympijské hry přispět k udržitelnému přístupu v navrhování – studiem minulosti a se zohledněním nejno-vějšího vývoje. Popisuje řadu letních olympijských her, ohlíží se po hlavních soutěžních místech a olympij-ských vesničkách, zahrnuje studium vlivů na vývoj měst během období moderních her.
Kniha se věnuje dvěma oblastem: první je úroveň strategického plánování – zda a jak mohou Olympij-ské hry změnit hostitelské město v udržitelnější urbanistickou formu, tou druhou jsou opatření aplikova-telná na individuální olympijské projekty, která mohou být přijata k redukci využívání zdrojů a snížení do-padu na životní prostředí během zadávání a stavby.
Knihu doprovází řada černobílých fotografií, ale především přehledně zpracované grafy a tabulky obsa-hující velké množství zajímavých informací.
Vydavatelství Routledge, květen 2009, 238 stran, Pevná vazba ISBN 978-0-415-46761-2, £100.00, Paperback ISBN 978-0-415-46762-9, £40.00
12b
12a
4 4 B E T O N • t e c h n o l o g i e • k o n s t r u k c e • s a n a c e ❚ 5 / 2 0 1 2
V Chomutově se staví rozsáhlé kul-
turně společenské a sportovní cent-
rum „Nový Chomutov“ (obr. 2). V loň-
ském roce byl postaven Zimní stadion
a dokončeno bylo také Kulturně spole-
čenské centrum s dvousálovým kinem
Svět, v červenci letošního roku se ode-
hrál první fotbalový zápas na Letním
stadionu. Do konce roku se plánuje
ještě dokončení Relaxačně oddycho-
vého centra s plaveckým a relaxačním
bazénem a řadou vodních atrakcí, in-
-line dráhy a potřebné infrastruktury.
Záměr umístit nové sportovně re-
kreační centrum do bývalého vojen-
ského prostoru v těsné návaznos-
ti na areál Kamencového jezera byl
v každém případě výzvou. Paradox-
ně nikoliv kvůli atraktivnímu kontex-
tu, jedinečného přírodního areálu, ale
naopak právě kasárenským charakte-
rem řešené parcely. Charakter místa
se stal logickým východiskem archi-
tektonického výrazu jak celku – potře-
ba až „sucharsky“ ukázněného uspo-
řádání hmot vlastních hal, šatnových
bloků, tréninkových a především par-
kovacích ploch – tak úsporného archi-
tektonického výrazu jednotlivých ob-
jektů. Úsporná, pragmatická a více-
méně unifikovaná estetika objektů je
tak jednotícím prvkem nejen v rámci
pásu hmot zimního stadionu, ale ná-
sledně i pro analogicky řešené dopro-
vodné objekty pro letní a atletický sta-
dion. Z „ukázněného“ tvarosloví na-
vrženého komplexu vybočuje oblouk
střechy dokončeného zimního stadio-
nu, vzedmutý jako terénní vlna.
ZIMNÍ STADION
Stadion není jedna hmota, ale seriál
pásově řazených objektů se specificky
uspořádanými návaznostmi. Na jed-
nom konci je vlastní hala, jejíž domi-
nantní funkci podporuje páteřní nosný
oblouk pro zavěšení střechy, na dru-
hém konci je tréninková hala, která je
posledním z rytmicky řazených kva-
dratických modulů s dosti rozsáhlým
stavebním programem šatnového zá-
zemí (dvacet čtyři šatnových bloků
od žáků až k A-mužstvu). Čela těch-
to modulů orientovaná do komunika-
cí jsou minimalisticky pojatá – mono-
litické stěny obvodového pláště, oce-
lové únikové schody, ocelové dělící,
resp. krycí sítě (veškerá ocel je zinko-
vaná). Denní světlo je v komunikacích
mezi moduly zajištěno lineárními strop-
ními světlíky. Vlastní hokejová aréna,
bez ohledu na kapacitu pět tisíc divá-
ků, je s výjimkou dominantního nosné-
ho oblouku střechy relativně drobná.
Podle záměru autorů by měla půso-
bit i skromně.
KULTURNĚ SPOLEČENSKÉ A SPORTOVNÍ CENTRUM „NOVÝ
CHOMUTOV“ ❚ CULTURAL, SOCIAL AND SPORTS CENTRE
NOVÝ CHOMUTOV
Jindřich Smetana, Petra Klimčuková, Petr Skála,
Vladimír Janata
V Chomutově právě probíhá výstavba kulturně společenského a sportov-
ního centra. V článku je popsáno hmotové, materiálové, dispoziční a kon-
strukční řešení Zimního stadionu, u Letního stadionu je popis zaměřen
na kotvení nosného ocelového oblouku střechy VIP tribuny do betono-
vých bloků. ❚ A cultural, social and sports centre is under construction
in Chomutov. The article describes mass, material, disposition and
structure solution of the ice rink and anchoring the load bearing steel
arch of the VIP stand into a concrete block of the Summer arena.
S T A V E B N Í K O N S T R U K C E ❚ S T R U C T U R E S
1
1b
1a
4 5
S T A V E B N Í K O N S T R U K C E ❚ S T R U C T U R E S
5 / 2 0 1 2 ❚ t e c h n o l o g i e • k o n s t r u k c e • s a n a c e • B E T O N
Za prosklenými fasádami jsou na be-
tonových sloupech monolitické pavla-
če nástupních koridorů, ústící do vlast-
ní arény. Jediným výraznějším prv-
kem v těchto rozptylových a distribuč-
ních diváckých prostorech je kaská-
dovitě odstupňovaný podhled, tvořený
betonovými prefabrikáty vlastní tribu-
ny (obr. 4).
V přízemí je vedle betonových kon-
strukcí použito režné zdivo škvároce-
mentových tvárnic, oddělující lineár-
ní WC diváků po celé délce haly. Tak-
to úsporně řešené divácké zázemí je
doplněno o volně vložené bloky po-
kladen a bufetů, které jsou zhotove-
ny vodovzdorné tlustostěnné překliž-
ky. Na vnějším plášti je použit trapé-
zový plech, prosklené plochy jsou rá-
mové, vnější přístupové schody tvo-
ří transparentní zinkovaný ocelový
skelet.
Dispozice
Uspořádání hlediště kolem ledové plo-
chy se typologicky odlišuje od obec-
ného trendu především vypuštěním
tribun z rohů (obr. 5). Hlediště je tvo-
řeno pouze přímými úseky po všech
stranách plochy. Do uvolněných rohů
jsou vsazeny čtyři prosklené věže, kte-
ré končí pod střechou (na vrchu vě-
ží jsou ještě umístěny přiznané hlavní
technologické prvky vzduchotechniky
atp.) (obr. 1b). Do nich jsou soustředě-
ny všechny doprovodné funkce stadio-
nu, které vyžadují vyšší komfort. Jinak
je hlediště koncipováno opět jako „su-
chý až asketický“ prostor, kde výtvar-
nou stránku zajišťují spíše proporce,
než množství materiálů. Jedinou sku-
tečnou výjimkou z tohoto úsporného
rázu interiéru je řešení skyboxů a VIP
patra s bary v horní části jižní tribu-
ny. Ale i tady je snaha o utažené řeše-
ní vložených interiérových prvků opět
z vodovzdorné tlustostěnné překližky.
Popis konstrukce
Stavba je založena na velkoprůměro-
vých pilotách s hlavicemi pod sloupy
a pasy pod stěnami. Nosná konstruk-
ce podporující tribuny a ocelovou střešní
konstrukci je železobetonová monolitic-
ká, tribuny jsou rovněž železobetonové,
prefabrikované. Výjimkou jsou částečně
ocelové věže v rozích objektu.
Hlavním nosným prvkem zastřešení
stadionu a zároveň výrazným vzhledo-
vým atributem je (stejně jako v přípa-
dě VIP tribuny Letního stadionu) nos-
ný vnější oblouk v podélné ose sta-
dionu. Na něm je zavěšena střecha
z příhradové konstrukce na šikmých
předpjatých táhlech. Přestože je ob-
jemově hala úsporná, střední svět-
lá výška je vyšší, než u klasické kon-
Obr. 1 a) Pohled na VIP tribunu Letního stadionu,
b) zimní stadion, interiér s prosklenými věžemi
v rozích ❚ Fig. 1 a) View to the VIP stands of the
Summer soccer arena, b) ice rink, interior with corner
glass towers
Obr. 2 Vizualizace celého sportovního komplexu ❚
Fig. 2 Visual of the whole complex
Obr. 3 Zimní stadion, a) půdorys 1. NP, b) podélný
řez v ose stadionu, c) příčný řez ❚ Fig. 3 Ice rink,
a) layout of the ground floor, b) longitudinal section in
the rink´s axis, c) cross section
3a2
3b
3c
4 6 B E T O N • t e c h n o l o g i e • k o n s t r u k c e • s a n a c e ❚ 5 / 2 0 1 2
S T A V E B N Í K O N S T R U K C E ❚ S T R U C T U R E S
strukce, což vytváří prostor pro alter-
nativní využití arény. Navržené řešení
je navíc úsporné z hlediska pořizova-
cích nákladů a s ohledem na minimali-
zaci vytápěného prostoru a fasádních
ploch a podstatně tak přispívá k sníže-
ní budoucích provozních nákladů. Kon-
strukce je odolná při působení asyme-
trických zatížení při zatížení koncertní
technologií.
Nosný vnější oblouk kruhového prů-
řezu má vnější průměr 1 m, rozpě-
tí cca 120 m a vzepětí cca 28 m. Vo-
dorovné síly od oblouku přenáší před-
pjaté zemní táhlo vedené pod ledovou
plochou mezi oběma mohutnými be-
tonovými bloky základů konců oblou-
ku. Oblouk je u štítových stěn těsně
za fasádou podepřen předpjatými
táhly Macalloy ve tvaru obráceného V.
Na oblouk jsou zavěšeny na šikmých
předpjatých táhlech příhradové
trubkové vazníky s konstrukční výškou
2 m. Předepnutím táhel bylo dosaženo
optimální geometrie a redistribuce sil
v konstrukci oblouku i vazníků. Před-
pínací postup byl optimalizován meto-
dou lineárního programování s omeze-
ním okrajových podmínek (maximál-
ní vnášená síla, minimální měřená sí-
la). Předpětí bylo měřeno tenzometric-
ky on-line na všech táhlech najednou
s možností kontroly frekvenční meto-
dou. Použity byly měřící pomůcky spe-
ciálně pro tyto účely vyvinuté na prin-
cipu změření odezvy (zrychlení) a ná-
sledné frekvenční analýzy. Zároveň
proběhlo i finální dopnutí zemního táh-
la. Střešní panely DART, které jsou ulo-
ženy na ocelových páscích přivaře-
ných přes stojinu na horní trubkový pas
vazníku, byly uloženy až po definitivní
aktivaci konstrukce.
Využití
Zimní stadion je navržen pro multi-
funkční využití. Hlavní funkcí je spor-
tovní stadion se zázemím, příležitost-
ně může být hala využita pro účely
kulturního charakteru, jako jsou např.
koncerty. V tom případě se předpo-
kládá možnost uvolnění hlavní plochy
od mantinelů, ledová plocha bude pře-
kryta standardním systémem izolač-
ních podlahových desek. Důležitým pa-
rametrem návrhu střešního pláště haly
byla ochrana okolních obytných domů
proti hluku z objektu v průběhu spor-
tovní či kulturní akce, proto byl střeš-
ní plášť navržen s pohltivou úpravou
na vnitřní straně. Ledová plocha je na-
vržena tak, aby byly splněny parametry
extraligového hokeje.
Architektonický návrh
Prof. akad. arch. Jindřich Smetana,
Ing. arch. Dana Matoušová,
Ing. arch. Jan Bürgermeister
Projekt AED project, a. s.
Statika (železobetonové konstrukce)
PPP, spol. s r. o.,
Ing. Milan Mužík
Statika (ocelové konstrukce)
EXCON, a. s.,
Ing. Vladimír Janata, CSc.
Dodavatel NORTH stav, a. s.
Předpínání VSL systémy (CZ), a. s.
Termín výstavby jaro 2009 až leden 2011
Plocha 9 455 m²
4
6
5
7
4 7
S T A V E B N Í K O N S T R U K C E ❚ S T R U C T U R E S
5 / 2 0 1 2 ❚ t e c h n o l o g i e • k o n s t r u k c e • s a n a c e • B E T O N
LETNÍ STADION
Letní stadion je tvořen fotbalovým hřiš-
těm a atletickým stadionem, které ma-
jí své vlastní provozně oddělené zá-
zemí. Komplex Letního stadionu se-
stává z několika samostatných objek-
tů – hlavní budova, ve které se nachází
zázemí hráčů, administrativa a poklad-
ny, VIP tribuna, jihovýchodní tribuna
a tribuny atletického stadionu – kte-
ré jsou převážně jednopodlažní ne-
podsklepené. Konstrukčně se jedná
o železobetonové monolitické stěno-
vé konstrukce, popř. železobetonové
monolitické skelety. Objekty jsou za-
ložené na velkoprůměrových vrtaných
pilotách.
Atletický stadion
Šestidráhový atletický ovál má osmi-
d ráhovou rovinku a splňuje předpisy
IAAF a ČAS. Hrací plocha fotbalové-
ho hřiště má vyhřívaný přírodní tráv-
ník dle rozměrů UEFA 105 x 68 m a ze
všech stran je obklopena tribunami pro
diváky s kapacitou 4 800 míst, z nichž
dvě třetiny jsou pod střechou.
Kotvení ocelového oblouku
střechy VIP tribuny
Hlavním nosným prvkem zastřešení VIP
tribuny letního fotbalového je stejně ja-
ko v případě Zimního stadionu nosný
vnější oblouk. Vodorovné reakce od ob-
louku jsou zachyceny železobetonovým
předpjatým táhlem mezi dvěma kotevní-
mi bloky (obr. 9).
Dva železobetonové kotevní bloky jsou
uloženy na čtveřici velkoprůměrových
vrtaných pilot průměru 1 200 mm a na-
vazují na předepnuté táhlo (obr. 10a až d).
Vzhledem k výslednici sil vycházely
reakce do pilot tak, že vnější dvě piloty
byly tlačené a vnitřní dvě piloty byly
tlačené i tažené. Vzdálenost vnějších
stěn obou bloků je 120,4 m.
Mezi vyvrtanými pilotami byl proveden
podkladní beton tloušťky 200 mm vy-
ztužený sítěmi profil 8/100 při obou po-
vrších. Horní hrana podkladního betonu
byla stejná jako horní hrana pilot. Půdo-
rys kotevního bloku je 6 x 3,9 m, výška
1,5 m. Do bloku byl při armování vložen
kotevní prvek ocelového oblouku. Ko-
tevní blok byl vyztužen betonářskou vý-
ztuží. Výztuž také procházela skrz oce-
lový kotevní prvek. V několika místech
byla výztuž ke kotevnímu prvku přiva-
řena. V zadní části kotevního bloku by-
ly vytvořeny kapsy pro kotvení před-
pínací výztuže. Kabelový kanálek byl
v bloku fixován proti posunu ve všech
směrech.
Kotevní prvek ocelového oblouku
je svařen z plechů oceli S355 tloušťky
16 až 60 mm. Byl vložen do kotevního
bloku při jeho armování a fixován pro-
ti posunu.
Oba kotevní bloky spojuje předepnu-
té táhlo o příčném průřezu 1 200 x
500 mm. Délka táhla mezi kotevními
bloky je 108,4 m. Do středu armoko-
še byly umístěny a fixovány na pomoc-
nou výztuž tři kabelové kanálky VSL PT-
-Plus 100.
Obr. 4 Chodba, kaskádovitě odstupňovaný podhled z betonových
prefabrikátů vlastní tribuny ❚ Fig. 4 Corridor, cascade soffit of the
viewers stand from concrete precast elements
Obr. 5 Tribuny tvořené pouze přímými úseky po všech stranách
plochy ❚ Fig. 5 Viewers stands that are made only from straight
fields on all sides of the rink
Obr. 6 Výstavba nosného oblouku střechy ❚ Fig. 6 Construction
of the load bearing arch of the roof
Obr. 7 Pohled na staveniště ❚ Fig. 7 Construction site
Obr. 8 Zimní stadion, c) čelní noční pohled, b) exteriér, v levé části
tréninková hala ❚ Fig. 8 Ice rink, c) frontal view at night, b) exterior,
practice rink on the left
8a
8b
4 8 B E T O N • t e c h n o l o g i e • k o n s t r u k c e • s a n a c e ❚ 5 / 2 0 1 2
S T A V E B N Í K O N S T R U K C E ❚ S T R U C T U R E S
120400
114650
3900
P EDEPNUTÉ TÁHLO 1200/500 mm
6000
1500
450
11
10d10c
10a 10b
9
4 9
S T A V E B N Í K O N S T R U K C E ❚ S T R U C T U R E S
5 / 2 0 1 2 ❚ t e c h n o l o g i e • k o n s t r u k c e • s a n a c e • B E T O N
Předpínání bylo vnášeno po dosaže-
ní 100 % pevnosti betonu kotevních blo-
ků a probíhalo ve dvou fázích. První fá-
ze (cca 50 %) byla vnesena před mon-
táží ocelové konstrukce, druhá fáze (do-
pnutí) po dokončení ocelové konstruk-
ce bez střechy. Před napínáním bylo
táhlo zasypáno hutněnou zeminou.
Nejdříve se napínal střední kabel, ná-
sledně krajní kabel na straně hřiště a ja-
ko poslední krajní kabel na straně tri-
bun. Napínání probíhalo z obou stran.
Při předpínání kabelů byla eliminována
ztráta dotvarováním předpínací výztuže
(a to její výrobní část) podržením lana při
napínání cca 300 s.
Architektonický
návrh
Prof. akad. arch. Jindřich Smetana,
Ing. arch. Dana Matoušová,
Ing. arch. Jan Bürgermeister
Projekt AED project, a. s.
Statika
(železobetonové
konstrukce)
HSD statika, s. r. o.,
Ing. Petr Skála
Statika (ocelové
konstrukce)
EXCON, a. s.,
Ing. Vladimír Janata, CSc.
Dodavatel FRK, s. r. o.
Termín výstavby listopad 2010 až červen 2012
ZÁVĚR
Zimní stadion v Chomutově získal oce-
nění v soutěži Steel Design Awards
2011 a také 2. cenu v soutěži Stavba
roku Ústeckého kraje 2011.
Tab. 1 Použité materiály pro kotvení
ocelového oblouku střechy VIP tribuny
❚ Tab. 1 Materials used for anchoring the
steel arch of the roof of the VIP stands
Předepnuté
táhloC30/37-XC4-XA2 – S3
Kotevní blok C30/37-XC4-XA2 – S3
Kotevní prvek S 355
Kabely
Celozapouzdřený předpínací systém
v plastu – kategorie PL2
Kabelové kanálky VSL PT-Plus 100
Kotevní systém CS 2000 6-19 Plus
– 6x
Lana Y1860S7, průměr 15,7 mm,
19 lan / kabel
Celkem tři kabely CS 2000 6-19 Plus
Betonářská
výztuž10505 (R)
Prof. akad. arch. Jindřich Smetana
Anima, s. r. o.
e-mail: [email protected], www.anima-tech.cz
Ing. Petra Klimčuková
AED project, a.s.
e-mail: [email protected], www.aedproject.cz
Ing. Petr Skála
HSD statika, s. r. o
e-mail: [email protected], www.hsdstatika.cz
Ing. Vladimír Janata
EXCON, a. s.
e-mail: [email protected], www.excon.cz
Obr. 9 Výkres základů VIP tribuny letního
stadionu ❚ Fig. 9 Drawing of the
foundations of the VIP stands
Obr. 10 Železobetonový kotevní blok pro
založení ocelového oblouku střechy VIP
tribuny, a) příčný řez, b) podélný řez, c) pohled
po osazení oblouku, d) detail kotev ❚
Fig. 10 Reinforced anchoring block for
founding the steel arch of the roof, a) cross
section, b) longitudinal section, c) view after
placing the arch, d) detail of the anchors
Obr. 11 Letní stadion po dokončení
❚ Fig. 11 Summer soccer area
Obr. 12 Slavnostní otevření Letního stadionu
12. července 2012 – fotbalový zápas
domácího týmu Chomutova se Spartou Praha
❚ Fig. 12 July 12, 2012 – Official opening
of the Summer arena – a match played by the
host Chomutov vs. Sparta Praha
Fotografie: 1a, 1b, 8a, 11, 12 – Filip Šlapal;
2 až 7, 8b, 9 – Tomáš Branda;
10a až d – archív společnosti HSD statika.
12
REŠERŠE Z ČASOPISŮ
POLYPROPYLENOVÁ VLÁKNA
VE VYSOKOHODNOTNÉM
BETONU – MECHANISMUS
CHOVÁNÍ PŘI POŽÁRU
Konstrukční prvky a nosné konstrukce z vy-sokohodnotného betonu musí v zásadě být chráněny, aby se zabránilo explosivnímu od-prýskávání betonu, a konstrukce byly schop-ny uživatelům zajistit při možném požáru ochranu v dostatečném časovém limitu. Až do současnosti byla jako nejúčinnější ochra-na proti explosivnímu odprýskávání pou-žívána polypropylénová vlákna přimíchaná do betonové směsi. Třebaže efektivita vlá-ken může být stanovena empiricky, disku-ze o mechanismu ochrany proti odprýskává-ní neutichají. Článek shrnuje současné teo rie zabývající se chováním polypropylénových vláken ve vysokohodnotném betonu během požáru a představuje některé inovativní me-tody analýzy procesů probíhajících na mikro úrovni konstrukce. Výsledky ukazují, že sou-časně s teplotním rozkladem polypropyleno-vých vláken, po nichž zůstává velké množ-ství jemných pórů, probíhá vlivem teplotní-ho zatížení i tvorba mikro trhlinek a jejich růst do jemné sítě a že oba procesy jsou vzá-jemně úzce propojeny. To umožňuje uvolně-ní vnitřních napětí (mechanický efekt) a for-mování systému jemných vzájemně propoje-ných kanálků, kterými mohou z materiálu uni-kat vodní páry (efekt permeability).
Pistol K., Weise F., Meng B.: Polypropylen-Fasern in Hochleistungsbetonen, Wirkungs mechanismen im Brandfall, Beton- und Stahlbetonbau 107 (2012), Heft 7, S. 476–483
DBV-PRŮVODCE POUŽÍVÁNÍM
BETONOVÉ „KOSMETIKY“
NA POVRŠÍCH POHLEDOVÝCH
BETONŮ
I při nejlepší přípravě, plánování a provádění se na pohledových betonových površích mo-hou objevit různé pohledové nedokonalosti, chyby a poruchy, např. barevná nevyrovna-nost, nadměrné množství pórů nebo ulámané rohy. Tyto defekty lze opravit či „zamaskovat“ pomocí profesionální betonářské kosmetiky. Protože v této oblasti nejsou zatím žádná do-poručení či standardy postupů, připravuje ně-mecká betonářská společnost (der Deutsche Beton- und Bautechnik-Verein, DBV) průvod-ce a doporučení pro tuto oblast, aby zajistila určitou podporu výrobcům betonových kon-strukcí a prvků s vysokou požadovanou es-tetickou kvalitou povrchu. Kosmetické práce vždy vyžadují bezvadně připravený podklad. V případě nedostatečně připraveného pod-kladu musí být nejdříve opravena konstrukce a teprve po té lze přistoupit k řešení povrchu. Článek popisuje předběžné podmínky použi-tí, možnosti, omezení a jednotlivé technolo-gie kosmetiky betonu a jejich široké variace od jednoduché ruční práce až po vysoce ná-ročnou uměleckou práci. Vyzdvihuje proces vyhledávání nedostatků, shromažďování, ově-řování a porovnávání příčin a důsledků, jejich katalogizaci spolu s příslušným nápravným opatřením a plánem kvality. Článek je ukon-čen příkladem realizované rekonstrukce pre-fabrikovaného betonového prvku s povrchem vzniklým otiskem OSB desky.
Goldammer K.-R.: DBV-Sachstandbericht „Betonkosmetik“ an Sichtbetonbauteilen, Beton- und Stahlbetonbau 107 (2012), Heft 7, S. 490–494
5 0 B E T O N • t e c h n o l o g i e • k o n s t r u k c e • s a n a c e ❚ 5 / 2 0 1 2
S T A V E B N Í K O N S T R U K C E ❚ S T R U C T U R E S
Na severu Kazachstánu u města Ščučinsk se
v současné době staví skokanský můstek pro
lety na lyžích. Na železobetonové věži jsou
osazeny dvě nájezdové dráhy, což je abso-
lutní novinka ve stavbě skokanských můst-
ků. ❚ A big ski jump for ski-flying is being
built these days in Kazakhstan. A single tower
with two areas of relief, which is absolutely
unique in ski–jumps construction.
Již v samotném počátku návrhu můst-
ku pro skoky na lyžích, který se prá-
vě staví na severu Kazachstánu, by-
ly z hlediska péče o ochranu přírody
a krajinářských úprav prostředí zamít-
nuty varianty, při kterých by byla ne-
zbytná těžba a umělé násypy ve vel-
kém měřítku. Zásah do celkového rázu
krajiny ve formě „kráteru“ je mnohem
citlivější než vytvoření umělého svahu.
Proto byl celý areál osazen pod úroveň
okolního terénu, můstek je pokračová-
ním geometrických tvarů povrchu kra-
jiny a „narušuje“ ji pouze věž pro roz-
Obr. 1 Vizualizace, a) můstek tvarově
navazující na okolní terén, b) východní
konkávní strana skokanského můstku,
c) příhradové konstrukce nájezdových drah,
„kotel“ s tribunami pro diváky a věž pro
rozhodčí ❚ Fig. 1 Visualization, a) the
jump, shaped in continuation with the
surrounding terrain, b) eastern concave side
of the ski jump, c) truss constructions of the
start-up tracks
Obr. 2 Půdorys celého areálu ❚ Fig. 2 Ground plan of the whole area
Obr. 3 Řez železobetonovou věží
❚ Fig. 3 Cross section of the reinforced-
concrete tower
Obr. 4 Betonáž věže ❚ Fig 4 Concreting of the tower
Architektonický návrhKathrin Aste, Frank Ludin, Alexander Mühlauer
ProjektKathrin Aste, Frank Ludin, Peter Griebel
Spolupráce na projektu
Aste / Weissteiner
Projekt 2006 až 2011
Výstavba2009 až 2013 (předpokládaný termín dokončení)
aste CONSTRUCTION ltd.Prof.DI Christian AsteInnsbruck I Austria
aste ARCHITECTUREArch.DI Kathrin AsteInnsbruck I AustriaDI Frank LudinDI Alexander Mühlauer
mabetex GROUPLugano I SwitzerlandDI Mustafa IbrahimiDI Afrim Veliu
1a
2
SKOKANSKÝ MŮSTEK V ŠČUČINSKU, ASTANA V KAZACHSTÁNU
❚ SKI JUMP IN SCHUCHINSK, ASTANA, KAZAKHSTAN
3
5 1
S T A V E B N Í K O N S T R U K C E ❚ S T R U C T U R E S
5 / 2 0 1 2 ❚ t e c h n o l o g i e • k o n s t r u k c e • s a n a c e • B E T O N
hodčí. Harmonické linie skokanské-
ho můstku plynou jako organická sou-
část krajiny a přecházejí v arénu hle-
diště, která je tvarována promyšleně
umístěnými komponenty stupňů, plo-
šin a ostatních konstrukcí.
Skokanský můstek se skládá z věže
a ze dvou nájezdových drah, což před-
stavuje absolutní novinku. Umístění
a orientace skokanského můstku by-
ly ovlivněny převládajícím směrem vě-
trů, topografickými nezbytnostmi ce-
lého areálu a umístěním přilehlého
sportovního centra. Železobetonová
věž ve tvaru písmene V rozšiřující se
směrem k vrcholu navozuje dojem
pohybu. Směrem na západ je spodek
věže konvexní a na východní straně
konkávní. Plochy dvojí křivosti jsou
přerušené otvory, které korespondují
s geometrií povrchu věže. Subtilní pří-
hradová konstrukce nájezdových drah
budí dojem strojních součástí ulože-
ných na betonové věži a je výrazně od-
lišná od zbytku celé konstrukce. Nový
„kopec“, který vznikl pod odrazovou
hranou nájezdových drah, je tvarově
čistý a plynule navazuje na obě dráhy.
Věž pro rozhodčí je na severozápad-
ním okraji arény. Hlavní tribuny tvo-
ří opěrný systém zahloubeného dosko-
čiště, jejich příčný řez má tvar strmě
stoupající paraboly a navozuje poža-
dovaný efekt „kotle“. Tribuny jsou navr-
ženy pro 21 860 diváků. Tak velký po-
čet je dán jednak přirozenou topografií
místa a jednak vhodně zvolenou kon-
strukcí tribun.
V Kazachstánu vzniká nový areál pro
lety na lyžích, který byl navržen s res-
pektem k okolní krajině a po konstrukč-
ní stránce jde o novinku v návrzích
můstků – dvě nájezdové dráhy z jed-
né věže.
Redakce děkuji architektonickému ateliéru LAAC
Architekten za poskytnuté podklady a fotografie.
Připravila Lucie Šimečková4
1c1b
5 2 B E T O N • t e c h n o l o g i e • k o n s t r u k c e • s a n a c e ❚ 5 / 2 0 1 2
S A N A C E A R E K O N S T R U K C E ❚ R E H A B I L I T A T I O N A N D R E C O N S T R U C T I O N
Zdeněk Bažant, Jiří Strnad
Podle okolností bývá nutné zkoumat a zhodnotit historické plastiky. Jindy
se zase navrhují či posuzují jejich nosné konstrukce. Článek popisuje
práce spojené s náhradou významného brněnského sousoší, s návr-
hem a výrobou jednotlivých kopií plastik a jejich osazením na původní
místa. ❚ According to the circumstances it is necessary to examine and
evaluate damaged historic statuary. Some other time their load bearing
structures are designed or examined. This article describes problems with
substitution of significant sculpture in Brno, its new design, manufacturing
and their erection on the original place.
ZKUŠENOSTI S POSUZOVÁNÍM A NAVRHOVÁNÍM
PLASTIK
Čas od času je nutné se po stránce ověřování materiálové-
ho složení a statického působní zabývat i konstrukcemi, kte-
ré nemají funkci nosnou nebo dělící, ale dotvářejí stavbu či
její okolí esteticky. Jedná se o sochy, reliéfy nebo jiné archi-
tektonické doplňky, převážně historického původu a odpoví-
dající výtvarné hodnoty.
Pokud dochází k rekonstrukci stavby, jejíž součástí je pří-
slušná plastika, je nezbytné se mimo vlastní stavbu zabý-
vat i stavem jejich součástí, které spolu s objektem dotvá-
řejí jeho vzhled.
V minulosti se na PVÚ VUT a ÚBZK FAST VUT v Brně řešila
různá zadání, spojená s výzdobou různých areálů a objek-
tů. Staticky byly řešeny např. podstavec pro skulpturu koně,
podstavec pod plastiku v nádvoří radnice, základy ozdob-
ných stožárů v Lanžhotě, plastiky na UH v Brně [5]. Návrhy
posuzovatelů a projektantů statiky byly vyžadovány odbor-
níky, kteří tyto památky zřizovali nebo restaurovali. Posuzo-
vatelé se vždy přísně drželi pokynů, které byly těmito uměl-
ci v rámci zadání expertíz požadovány.
POPIS ÚKOLU
Počátkem roku 2011 byl proveden průzkum a zhodnoce-
ní stavebně-statického stavu sousoší „Zdraví“, umístěného
na fasádě významného brněnského objektu (obr. 1). Posuzo-
vatelé měli k prostudování dostupné podklady [1, 2, 3, 8], při
vypracování posudku použili literaturu [5, 6, 7].
Vzhledem k stáří (cca devadesát roků od jejich instalace)
byly sochy porušeny prasklinami a odpadáváním částí povr-
chových vrstev. Požadováno bylo nejprve provést opakované
podrobné vizuální kontroly všech postav sousoší a následně,
s přihlédnutím k poškození soch, je prověřit citlivou sondáží.
Výsledkem průzkumu měl být návrh na opravu nebo celko-
vou náhradu soch.
POPIS ČÁSTI STAVBY SE SOUSOŠÍM
Jedná se o hlavní vchodové průčelí se sloupovou koloná-
dou, sochařskou výzdobou a terasou, které byly součástí ar-
chitektury bývalé Okresní nemocenské pokladny, postavené
podle projektu Ing. arch. Jindřicha Kumpošta v letech 1920
až 1924. Sochařskou výzdobu tvoří sedm alegorických muž-
ských postav v nadživotní velikosti (šest klečících postav má
skloněnou hlavu a prostřední sedmá je vztyčená), uložených
na krátkých nosnících, spočívajících na obvodové zdi stav-
by a na hlavicích sloupů. Figurální výzdoba je prací sochaře
Václava Tomáše Macha.
Sochy jsou nedílnou součástí architektury původní stavby,
jedná se o brněnskou kulturní památku; bez soch by objekt
výrazně ztratil na umělecké hodnotě. Symbolika soch byla
v minulosti vykládána různě.
Stav sousoší
Konstrukce sloupů a celého vstupu bylo nutné opatřit leše-
ním a ochranným obalem. Toto preventivní zajištění bylo na-
místě, neboť nebylo možné vyloučit pád omítky a povrcho-
vých vrstev z některé postavy na vnější vstupní schodiště.
U sloupů, krátkých průvlaků se sochami a vlastních soch
bylo konstatováno, že již dříve byly tyto prvky opravovány
zaplňováním prasklin a spár. V nedávné minulosti byla pro-
vedena rekonstrukce pat sloupů, která v době průzkumu
byla ukončena [2].
Z prohlídek [1], provedených jednak zvenčí z lešení a jed-
nak z balkonu s použitím nedestruktivního ohledání, byly
zjištěny závažné projevy degradace, projevující se s rozdíl-
nou intenzitou na každé jednotlivé postavě (obr. 2). Jedna-
lo se zejména o všesměrné praskliny, někde natolik široké,
že při změně počasí (vysoká teplota, déšť, mráz, sníh) do-
cházelo k částečnému rozvolnění povrchové vrstvy postav
a k pádu částí povrchové vrstvy – to zdůvodňovalo ochran-
né zajištění vstupní části stavby.
K získání dalších a podrobných informací byly prozkoumá-
ny již dříve provedené sondy do jednotlivých soch [1, 3]. By-
lo zjištěno, že vlastní hmotou soch, vytvářející jejich tvar, byl
umělý kámen (vápenocementová malta), který je poměrně
tvrdý (stanovena zaručená pevnost v tlaku 30 MPa). Frak-
ce plniva byly však velmi jemné a nepřispívaly příliš k tuhos-
ti soch, zato však způsobovaly do jisté míry jejich křehkost.
Sondování také odhalilo, že již ve dvacátých létech bylo
tehdejšímu architektovi, respektive sochaři jasné, že plas-
tiky by měly být co možná nejvíce odlehčeny; proto byly
do hmoty soch vloženy pálené cihly.
STATICKÉ ZKUŠENOSTI PŘI NÁHRADĚ HISTORICKÉ PLASTIKY
❚ STATIC EXPERIENCE WITH SUBSTITUTION OF HISTORIC
SCULPTURE
1
5 35 / 2 0 1 2 ❚ t e c h n o l o g i e • k o n s t r u k c e • s a n a c e • B E T O N
S A N A C E A R E K O N S T R U K C E ❚ R E H A B I L I T A T I O N A N D R E C O N S T R U C T I O N
Pro udržení tvaru byly postavy vyztuženy kovovou výztuží,
která nebyla příliš vhodně rozložena v objemu soch a do jis-
té míry přispívala k jejich degradaci (tj. více tlakem/tahem
namáhané části postav mohly být již tehdy, s přihlédnutím
k druhu namáhání, lépe vyztuženy). Zjištěné vyztužení soch
bylo minimální – použity byly ∅ 20 (po jednom v obou pa-
žích sehnutých postav a jeden v oblasti zad u postavy vzty-
čené). Tato skutečnost nezaručovala v delším časovém ob-
dobí bezpečné přenášení hmotnosti plastik na krátký pod-
kladový průvlak (u sehnutých postav je to tlak v pažích soch,
u vztyčené sochy pak tah v oblasti zad) [1].
Krátké průvlaky pod sochami byly provedeny z vyztuže-
ného betonu pevností třídy orientačně C12/15. Uprostřed
na dolní straně průvlaku byly nalezeny tři nestandardní plo-
ché profily 4/20 mm (druh oceli nezjištěn) a třmínky v růz-
ných vzdálenostech [1].
ZJIŠTĚNÉ PORUCHY PLASTIK
Vlastní objekt nevykazoval žádné zjevné poruchy – neby-
ly zjištěny trhliny nebo známky deformací stěn stavby. Také
hlavní původní fasáda domu byla relativně zachovalá.
Nelze jednoznačně o všech plastikách říci, že jejich stav byl
havarijní. Obecně v nejhorším stavu byly dvě ze sedmi plas-
tik. Je však možné konstatovat, že i ostatní sochy byly těž-
ce narušeny prasklinami vyvolanými deštěm, sněhem, mra-
zem a slunečním zářením, dále problematickými minulými
opravami a také zvláštním výrobním postupem v době jejich
vzniku. Uváží-li se, že podobné trhliny se obvykle opravují
citlivým navrtáním po zhruba 150 až 200 mm a proinjekto-
váním s mírným přetlakem jemnou cementovou maltou, pak
lze hodnotit původní způsob opravy jako sporný.
Výsledky průzkumu:
• Objekt i sochy byly již cca devadesát staré.
• Stav jednotlivých soch byl různý, některé byly havarijní,
zbytek soch byl narušen degradací materiálu. Při bližším
ohledání bylo na první pohled zřejmé, že celkový stav soch
vyžadoval generální rekonstrukci.
• Jakým způsobem byly sochy vyráběny, není dnes jasné.
Mohlo se tak stát přímo na místě uložení nebo byly plasti-
ky vyrobeny jinde a následně osazeny.
• Materiál, z něhož byly sochy vytvořeny, nebyl již dostateč-
ně trvanlivý, byl křehký, degradoval a praskal, části soch
se odlamovaly.
• Pro vylehčení soch byly použity pálené cihly různých druhů
– přitom rozdíl hmotnosti materiálu soch a cihel není příliš
velký (cca 19 až 24 kN/m3).
• Každá socha byla vylehčena jinak.
• Vyztužení plastik bylo navrženo a provedeno nekonstruk-
tivně, sochy se deformovaly a porušovaly tlakem/tahem.
• Již v minulosti byly sochy povrchově opravovány, opravy
nebyly příliš účinné.
Navržená doporučení:
• Sochy nahradit kopiemi.
• Veškeré práce spojené s odstraňováním starých a instalací
nových plastik musí být projednány a odsouhlaseny s od-
povědnými pracovníky památkové péče.
• Původní sochy se musí přesně tvarově zdokumentovat.
• Při odstraňování soch z místa jejich osazení postupovat
s mimořádnou opatrností, neboť sochy se přitom mohou
zcela nebo zčásti rozpadnout. Doporučeno bylo zpracovat
demontážní postup v jednotlivých krocích.
• Některé z více zachovalých soch měly být při odstraňová-
ní zváženy.
• Nové sochy by měly být maximálně stejně hmotné, lépe
lehčí než sochy původní
• Nové sochy by měly být zpevněny vhodně navrženou výztuží.
• Sochy by měly být vhodně ukotveny do železobetonu pů-
vodního krátkého průvlaku, např. kovovými trny.
2 3
Obr. 1 Tvar soch ❚ Fig. 1 Form of statues
Obr. 2 Poškozená socha ❚ Fig. 2 Damaged statue
Obr. 3 Výroba nové sochy v dílně ❚ Fig. 3 Manufacturing
of new statue in a workroom
5 4 B E T O N • t e c h n o l o g i e • k o n s t r u k c e • s a n a c e ❚ 5 / 2 0 1 2
S A N A C E A R E K O N S T R U K C E ❚ R E H A B I L I T A T I O N A N D R E C O N S T R U C T I O N
Obr. 4 Vyztužení soch ❚ Fig. 4 Reinforcement design
of statues
Obr. 5 Doprava soch na nákladním autě ❚ Fig. 5 Transport of the
statues on a truck
Obr. 6 Upevňování sochy na závěs ❚ Fig. 6 Statue fixing on the
suspension
Obr. 7 Přesun sochy jeřábem ❚ Fig. 7 Crane transport
of the statue
Obr. 8 Osazení sochy ❚ Fig. 8 Erection of the statue
Obr. 9 Nové sousoší ❚ Fig. 9 New sculpture
4a
5
7
4b
6
8
5 55 / 2 0 1 2 ❚ t e c h n o l o g i e • k o n s t r u k c e • s a n a c e • B E T O N
S A N A C E A R E K O N S T R U K C E ❚ R E H A B I L I T A T I O N A N D R E C O N S T R U C T I O N
• Krátký průvlak měl být přepočítán na novou hmotnost
soch (není nutné, pokud nové sochy budou stejně hmot-
né či lehčí).
• Na instalaci nových soch měl být zpracován montážní po-
stup, rozčleněný do kroků.
• Při všech fázích opravy by měl být na místo samé povo-
lán statik.
NÁHRADA PLASTIK
Sochy byly odstraněny, tj. na místě samém byla provedena
jejich šetrná demolice. Do nových soch byla projektem navr-
žena konstruktivní výztuž [4].
Nové sochy byly vyrobeny v dílně (obr. 3). Pomocí odlit-
ků soch byly vytvořeny formy, do kterých se vkládala vý-
ztuž (obr. 4). Je třeba poznamenat, že původní návrh vyztu-
žení byl při realizaci výrazně modifikován. Pro snížení hmot-
nosti soch byly do forem vkládány vylehčující bloky polysty-
rénu. Pro konstrukční beton byla navržena speciální směs,
projektem doporučený lehký beton nebyl použit. Směs byla
vyrobena z bílého portlandského cementu Holcim EN 197-1
CEM I 52,5 N (balení v papírových pytlích po 25 kg) a bra-
čického písku v poměru 1 : 3.
Vyrobený zavlhlý beton (velmi suchý) byl do formy ruč-
ně velmi pečlivě dusán po malých vrstvách. Nepoužíva-
lo se vibrování, forma byla příliš křehká. Výsledný výrobek
byl po odbednění do celkového zatvrdnutí ponechán v díl-
ně. Barevnost povrchu byla mírně nahnědlá, drobné nepřes-
nosti v místech styku sádrových forem a eventuálních drob-
ných povrchových kazů byly zbroušeny a opraveny; byla též
provedena finální oprava povrchu soch.
DOPRAVA SOCH NA STAVBU A MONTÁŽ
V dílně byly sochy uloženy mostovým jeřábem (hmotnost
soch cca 1 600 kg) na dřevěný rošt. Na místo montáže by-
ly pak sochy (včetně roštu) postupně a velmi opatrně dopra-
veny na nákladním voze (obr. 5). Pro zvedání soch na fasá-
du se použil autojeřáb (obr. 6, 7). Doba potřebná pro osazení
byla poměrně krátká – cca 3 h. Jednotlivé plastiky byly usa-
zeny na na kovovou desku s trny, podkladová plocha a trny
byly upraveny vhodnou maltou [4] (obr. 8).
Doc. Ing. Zdeněk Bažant, CSc.
e-mail: [email protected]
Ing. Jiří Strnad, Ph.D.
e-mail: [email protected]
oba: FAST VUT Brno
Ústav betonových a zděných konstrukcí
Veveří 331/95, 602 00 Brno
Literatura:
[1] Prohlídka sousoší, fotodokumentace a zkoušky provádě-
né na místě samém a v laboratoři. VUT v Brně, FAST, ÚSZ
(O. Anton, P. Cikrle 03/2011)
[2] Prohlídka opravy pat sloupů pod plastikami, fotodokumentace
03/2011
[3] Lokální sondování soch (firma Marston-CZ, s. r. o., Brno 02/2011)
[4] Demontáž, výroba a osazení soch (firma D. N. Neuwirth, Brno
11/2011)
[5] Svoboda M., Bažant Z.: Statický projekt monumentálních plastik
na ÚH v Brně. Sborník PVÚ VUT Brno, 1983
[6] Pume D., Čermák F.: Průzkumy a opravy stavebních konstrukcí.
Praha, Arch 1998
[7] Bažant Z., Klusáček L.: Statika při rekonstrukcích. 5. vydání,
Cerm 2010
[8] Pelčák P.: Jindřich Kumpošt 1891–1968. Monografie a výstava
[online]. Archiweb.cz, 2006-12-13, [cit. 29. 05. 2010]
[9] Tč. platné ČSN a EN (včetně zrušených titulů, změn a doplňků)
9
ZVÝŠENÍ ÚNOSNOSTI STROPNÍ DESKY S WÜNSCHOVÝMI
HLAVICEMI ❚ INCREASE OF BEARING CAPACITY OF THE
FLOOR SLAB WITH WÜNSCH CAPITALS
5 6 B E T O N • t e c h n o l o g i e • k o n s t r u k c e • s a n a c e ❚ 5 / 2 0 1 2
S A N A C E A R E K O N S T R U K C E ❚ R E H A B I L I T A T I O N A N D R E C O N S T R U C T I O N
Pavel Beran
Článek se věnuje problematice zesílení stropní
konstrukce, která je tvořena prefabrikovanými
dodatečně předpínanými Wünschovými hlavice-
mi a železobetonovou deskou. Pomocí nabeto-
návky byla výrazně zvýšena únosnost konstruk-
ce. Po realizaci byla její spolehlivost ověřena
zatěžovací zkouškou. ❚ This paper is focused
on the reinforcement of the structure which
is created of prefabricated post-tensioned
Wünsch capitals and a reinforced concrete
slab. The bearing capacity of the structure was
significantly increased by means of concrete
overlay. The reliability of the structure was
verified by the loading test which was made
after realisation.
Článek se věnuje popisu rekonstruk-
ce stropní desky ve skladové hale, kte-
rá byla postavena v 70. letech 20. sto-
letí, v areálu Cembrit, a. s., v Berou-
ně. Vlastní konstrukce je tvořena pre-
fabrikovanými dodatečně předpjatý-
mi Wünschovými hlavicemi, které jsou
podporovány ocelobetonovými slou-
py, a stropní deskou, která byla doda-
tečně dobetonována mezi hlavicemi.
Tato stropní deska je pojížděna vyso-
kozdvižnými vozíky a zároveň je na ní
skladován materiál.
Během užívání stropu se zjistilo, že
při pojíždění konstrukce vysokozdviž-
nými vozíky se deska chvěje („plave“).
Ve stropní konstrukci byly také zjiště-
ny trhliny, které prostupovaly skrz ce-
lou tloušťku desky.
Vlastník objektu oslovil odbornou fir-
mu, aby zjistil únosnost konstrukce
stropu a příčinu poruch.
STAV PŘED REKONSTRUKCÍ
Popis konstrukce
Řešená skladová hala má jedno pod-
zemní a jedno nadzemní podlaží, půdo-
rysné rozměry jsou přibližně 25 x 56 m.
Z hlediska zatížení a užívání je strop-
ní deska rozdělena na dvě části. Ve své
větší části je strop pojížděn vysoko-
zdvižnými vozíky a je na něm sklado-
ván materiál na paletách. Ve své dru-
hé části je deska převážně zatížena re-
gály, ve kterých je drobný kusový mate-
riál, přičemž mezi regály je umožněn jen
pohyb osob.
Deska je podporována ocelobetono-
vými sloupy v rastru 6 × 6 m, obvodo-
vými železobetonovými stěnami a příč-
nou stěnou. Na sloupech jsou osazeny
prefabrikované dodatečně předpína-
né kónické Wünschovy hlavice o prů-
měru 2,8 m z betonu B600, který od-
povídá třídě betonu C45/55. Mezi hla-
vicemi byla provedena železobetono-
vá deska tloušťky 260 mm z betonu
třídy B250, který odpovídá třídě be-
tonu C16/20 [8]. Stropní železobe-
tonová deska byla na svém obvodu
a v místě příčné stěny opatřena ná-
běhy. Po obvodu je tedy deska čás-
tečně vetknutá do železobetonových
stěn.
Návaznost desky, hlavice a sloupu je
uvedena na obr. 1. Dle výkresové do-
kumentace měla stykem desky a hlavi-
ce procházet radiální výztuž, která měla
být zabetonována do hlavice při výro-
bě. V oblasti styku byla projektová-
na prstencová výztuž při horním po-
vrchu desky. Pomocí tohoto kon-
strukčního opatření měl být zabezpe-
čen přenos sil mezi deskou a hlavicí.
Dle konzultace s Prof. Ing. Jaroslavem
Procházkou, CSc., bylo však zjištěno,
že se tyto stropy někdy realizova-
ly i bez radiální výztuže na styku mezi
hlavicí a deskou. Absence této výztu-
že by neměla být problémem při po-
užití prstencové výztuže v oblasti sty-
ku. Zjednodušené konstrukční opat-
ření však není spolehlivé a několik po-
dobných konstrukcí, které měly nekó-
nické hlavice, se v minulosti zřítilo. Pro
ověření přítomnosti výztuže proběhl
průzkum konstrukce a bylo zjištěno,
že v oblasti styku se nachází pouze
prstencová výztuž (obr. 2). Vlastní žele -
zobetonová deska byla dle projek-
tu vyztužena betonářskou výztuží při
spodním povrchu v celé ploše. Při hor-
ním povrchu byla vyztužena na ob-
vodu, tedy v místě vetknutí desky
do stěn.
Únosnost původního stropu
Pro výpočet vnitřních sil na stropní des-
ce byl vytvořen numerický model kon-
strukce v programu FEAT 2000 (obr. 3),
který zahrnoval kromě samotné des-
ky s hlavicemi i sloupy a stěny, kte-
ré podporují desku. Vliv náběhů a kó-
nický tvar hlavic byl v globálním mode-
lu stropní konstrukce aproximován dva-
nácti soustřednými deskami kruhového
tvaru, z nichž každá měla jinou tloušťku.
Tloušťka dvou sousedních desek se li-
šila o 20 mm a byla pro každou desku
v celé ploše konstantní. Tento globální
model byl zatížen jednotlivými zatěžo-
vacími stavy, jako je např. zatížení v ce-
1 2
5 75 / 2 0 1 2 ❚ t e c h n o l o g i e • k o n s t r u k c e • s a n a c e • B E T O N
S A N A C E A R E K O N S T R U K C E ❚ R E H A B I L I T A T I O N A N D R E C O N S T R U C T I O N
lé ploše, v pruzích, šachovnicové nebo
vysokozdvižnými vozíky.
Pro věrnější popis chování hlavice by-
ly vytvořeny dva její numerické mode-
ly. První z nich byl 3D model hlavice ve
FEATu, který se skládal z plošných čás-
tí konstrukce. V tomto modelu byla ku-
želová plocha hlavice aproximována 72
rovinnými plochami (obr. 4). Správnost
postupu aproximace zakřivené plochy
rovinnými plochami byla ověřena v [1].
Model hlavice byl zatížen reakcemi des-
ky, které byly získány z globálního nu-
merického modelu konstrukce, a před-
pětím v úrovni obvodového prstence
hlavice. Předpětí bylo během realizace
původní konstrukce vyvozeno pomo-
cí napínání patentovaného drátu, který
byl „omotáván“ kolem obvodu hlavice.
Tahové napětí ve výztuži vlivem zakřive-
ní vyvozuje radiální tlaky na obvodu hla-
vice a kompenzuje tak účinky zatížení
od vlastní tíhy a užitného zatížení. Nutno
ještě poznamenat, že předpětí bylo vy-
počteno po ztrátách v čase t = ∞. Tento
model byl použit pro posouzení namá-
hání hlavice v radiálním směru.
Druhý numerický model hlavice byl
vytvořen v programu ADINA, ve kte-
rém byla hlavice vymodelována jako
3D těleso (obr. 5). Pro numerické řeše-
ní byly použity 3D prvky. V tomto mo-
delu byla hlavice zatížena předpětím
v čase t = ∞ a průměrnou hodnotou re-
akce mezi deskou a hlavicí. Model byl
použit pro posouzení hlavice na protla-
čení a namáhání hlavice v tangenciál-
ním směru.
Výpočtem bylo zjištěno, že kritickým
místem celé stropní konstrukce je styk
desky a hlavice. Únosnost stávající
konstrukce byla snížena, protože chy-
bí výztuž, která měla dle projektu pro-
cházet stykem hlavice a desky. Sta-
tickým výpočtem byla únosnost sta-
novena na 11 kN/m2. V případě, že by
o únosnosti desky rozhodovala spod-
ní tahová výztuž, byla by zatížitelnost
desky 15 kN/m2.
Trhliny, které prostupovaly skrz ce-
lou tloušťku konstrukce, byly pravdě-
podobně způsobeny absencí horní ta-
hové výztuže v desce. V případě, že
je deska zatížena v pruzích, vznika-
jí v nezatížených pruzích záporné mo-
menty, které při hodnotě plošného za-
tížení 7,5 kN/m2 překračují návrhovou
hodnotu momentu únosnosti průřezu
z prostého betonu.
REKONSTRUKCE – ZVÝŠENÍ
ÚNOSNOSTI
Cílem bylo zvýšit zatížitelnost stropní
desky v prostoru, který je pojížděn vy-
sokozdvižnými vozíky, z hodnoty užit-
ného zatížení 11 kN/m2 na hodnotu
25 kN/m2.
Návrh zesílení
Pro zvýšení únosnosti stropní desky
na požadovanou úroveň bylo navrže-
no nadbetonování vrstvou o tloušťce
160 mm s odpovídajícím vyztužením.
Spřažení
Pro plné spolupůsobení nabetonova-
né desky s deskou původní bylo nutné
zajistit spřažení obou vrstev. V první fá-
zi byla odstraněna stávající stěrková po-
vrchová úprava podlahy spolu se zdrs-
něním povrchu stávající betonové desky
pomocí frézování. Tímto bylo dosaže-
no vyšší hodnoty tzv. hrubosti povrchu,
tak aby odpovídala kvalitě povrchu do-
sažené otryskáním vysokotlakým prou-
dem vody.
V dalším kroku byly do stávající desky
osazeny spřahovací prvky. Do smyko-
vě nejvíce namáhaných míst, tj. v ob-
lasti kontaktu hlavice a desky, byly vle-
peny prvky Hilti – HCC-B. V prostoru
přímo nad sloupem a v jeho okolí byl
navržen nižší počet spřahovacích tr-
nů, protože posouvající síly a namáhá-
ní přebírá předpjatá hlavice. Směrem
k ose sloupu roste velmi rychle posou-
vající síla. V blízkosti sloupu jsou hod-
noty posouvající síly tak velké, že není
možné je přenést pomocí výše uvede-
ných spřahovacích prvků. Pro statické
propojení půdorysně protilehlých čás-
tí nabetonované desky nad hlavicemi
byla proto k hornímu povrchu nabeto-
návky nad sloupy vložena tahová vý-
ztuž. Pro spřažení původní a nabeto-
nované desky v celé ploše byla pou-
žita lepená výztuž – ohnutý prut beto-
nářské výztuže, dva kusy na m².
Při spřažení desek zabraňují spřaho-
vací prvky „nadzvednutí“ nově nad-
betonované vrstvy betonu od původní
desky, čímž je dosaženo spolupůsobe-
ní obou vrstev. Dle [2] má být hodnota
únosnosti kotvy v tahu alespoň 11,1 kN
na spřahovací prvek. Hodnota tahové
únosnosti prvku závisí na hloubce kot-
vení do původní desky a nabetonávky.
Je zřejmé, že tato tahová únosnost zá-
visí i na vzdálenostech mezi jednotlivými
prvky a třídě betonu. Smykové síly, kte-
ré vznikají mezi nabetonovanou vrstvou
a původní deskou, jsou přenášeny ze-
Obr. 1 Návaznost desky, hlavice a sloupu –
původní stav ❚ Fig. 1 Contact among slab,
capital (head) and column – original stage
Obr. 2 Horní výztuž v oblasti styku hlavice
a desky ❚ Fig. 2 Upper reinforcing bars in
the region of contact between capital and slab
Obr. 3 Globální numerický model konstrukce
– zatížení v pruzích ❚ Fig. 3 Global
numerical model of the structure – loading in
zones
Obr. 4 2D model hlavice – zatížení krajní
hlavice ❚ Fig. 4 2D numerical model of the
capital – loading the corner capital
3 4
5 8 B E T O N • t e c h n o l o g i e • k o n s t r u k c e • s a n a c e ❚ 5 / 2 0 1 2
S A N A C E A R E K O N S T R U K C E ❚ R E H A B I L I T A T I O N A N D R E C O N S T R U C T I O N
jména drsností (hrubostí) povrchu pů-
vodní desky.
Nově nabetonovaná vrstva tvoří ko-
nečný povrch průmyslové podlahy.
Desku nebylo možné dilatovat obvyk-
lým způsobem, jelikož původní deska
také není dilatována. Nová vrstva má
tendenci se během několika let po rea-
lizaci smršťovat, zatímco smrštění pů-
vodní desky již proběhlo. Mezi těmito
vrstvami budou proto vznikat síly, kte-
ré je nutné přenést. Pro tento účel byl
při realizaci navýšen počet spřahova-
cích prvků na obvodu stropní desky,
podrobněji viz [2]. Síly od smrštění jsou
přenášeny i pomocí drsnosti betonu
a tahové výztuže v nabetonávce. Dal-
ším opatřením, které redukovalo ne-
příznivé účinky smršťování nabetonáv-
ky, bylo použití betonu s atypickým
složením. Do betonu třídy C30/37 by-
la přidána přísada pro redukci smrště-
ní – Stach Stachement AC 600. Množ-
ství této přísady bylo 1 % cementu.
Předpokládané smrštění za 28 dní by-
lo 0,3 mm.
VÝZTUŽ V NABETONÁVCE
Hlavice
V prostoru nad hlavicí, na úrovni styku
hlavice a desky, byla do desky vložena
podélná výztuž ve dvou směrech. Tato
výztuž zvýšila únosnost hlavice na pro-
tlačení, výrazně zvýšila únosnost styku
hlavice a desky a zlepšila statické cho-
vání konstrukce v oblasti hlavice, jeli-
kož v původní desce chyběla horní vý-
ztuž nad hlavicí.
Styk hlavice a desky
Únosnost styku hlavice a desky by-
la zvýšena pomocí nabetonované vrst-
vy tloušťky 160 mm, do které byla při
horním povrchu vložena podélná taho-
vá výztuž dostatečně zakotvená za ob-
last styku. Únosnost byla dále zvýšena
vložením 4 × 2 × U65 / hlavici do nabe-
tonované vrstvy. Tyto ocelové nosníky
byly vetknuty do nabetonované vrstvy
v oblasti desky mezi hlavicemi, přičemž
zasahovaly nad hlavici cca 150 mm.
Přesah ocelových nosníků o hodnotě
150 mm tak zvyšuje únosnost na pro-
tlačení a brání propadnutí desky me-
zi hlavicemi.
Horní výztuž
V původní stropní konstrukci chyběla
i horní výztuž v ploše desky mezi hla-
vicemi. Protože při některých kombina-
cích zatěžovacích stavů dochází k ta-
hovému namáhání při horním povrchu
desky, bylo nutné k hornímu povrchu
nabetonávky vložit minimální množství
výztuže, které odpovídá požadavkům
normy [3]. K hornímu povrchu nabeto-
návky byly vloženy i sítě, které zachy-
cují síly od smršťování.
Spodní výztuž
Při zatížení stropní konstrukce ploš-
ným zatížením v pruzích vznikají ohy-
bové momenty, které způsobují tah ve
spodních vláknech v krajních polích
v obou směrech. Hlavní vázaná vý-
ztuž byla však pouze v jednom směru
(obr. 6). Momenty byly v původní des-
Obr. 5 3D model hlavice – rozložení
prvního hlavního napětí – zatížení: předpětí,
stálé a užitné 20 kN/m2 ❚ Fig. 5 3D
numerical model of cupital – distribution of
the first principal stress – loading: prestress,
permanent, live load 20 kN/m2
Obr. 6 Globální model konstrukce –
průběh ohybových momentů od zatížení
v pruzích ❚ Fig. 6 Global numerical model
– distribution of bending moments which is
caused by the loading in zones
Obr. 7 Řez 3D modelem hlavice –
normálové napětí ve směru tangenciálním
❚ Fig. 7 Cutting plane of the 3D model of
capital – normal stress in tangential direction
Obr. 8 Provádění nabetonované vrstvy
❚ Fig. 8 Realization of concrete overlay
Obr. 9 Průběh poměrného přetvoření
v nabetonávce ❚ Fig. 9 History of the
strain in a concrete overlay5
6
7
5 95 / 2 0 1 2 ❚ t e c h n o l o g i e • k o n s t r u k c e • s a n a c e • B E T O N
S A N A C E A R E K O N S T R U K C E ❚ R E H A B I L I T A T I O N A N D R E C O N S T R U C T I O N
ce zachyceny pouze sítěmi u spodní-
ho povrchu. Při hodnotě plošného za-
tížení v pruzích 11 kN/m2 bylo množ-
ství této výztuže ve stávající desce do-
statečné. Pro nově uvažované zatížení
25 kN/m2 by však vyztužení již neby-
lo vyhovující. Ke spodnímu povrchu na-
betonávky byla proto přidána podél-
ná tahová výztuž. Toto řešení je ne-
standardní, protože výztuž se obvyk-
le dává do betonu k taženému povr-
chu, kde má nejvyšší účinnost. V tomto
případě je ale nutné přihlížet ke skuteč-
nostem, že tloušťka nadbetonávky je
160 mm, třída betonu je C30/37 a hod-
nota ohybového momentu nenabývá
svého maxima v celé konstrukci. Kom-
binace těchto příčin způsobuje, že vý-
ztuž bude účinná i při spodním povr-
chu nadbetonávky, protože přetvoření
výztuže při spodním povrchu nové vrst-
vy je vyšší než přetvoření betonářské vý-
ztuže na mezi kluzu. Přetvoření sítí při
spodním povrchu desky je menší než
je jejich tažnost, tudíž nedojde k jejich
přetržení.
Posouzení konstrukce
Výpočet vnitřních sil v desce byl pro-
veden pomocí globálního numerické-
ho modelu konstrukce (obr. 3), přičemž
hodnoty zatížení byly určeny dle normy
[4] a požadavků vlastníka, kombinace
zatěžovacích stavů byly sestaveny dle
normy [5]. Posouzení jednotlivých čás-
tí konstrukce proběhlo dle nyní platných
norem [3, 6].
Vnitřní síly, které působí na hlavici, byly
získány z 2D numerického modelu hla-
vice v programu FEAT 2000 a 3D mo-
delu hlavice v programu ADINA. Kónic-
ká hlavice je vyztužena ve směru povr-
šek radiální výztuží při horním a spod-
ním povrchu. Na svém obvodu je hla-
vice vyztužena kruhovou výztuží, která
tvoří „obruč“, kterou je hlavice staže-
na. V místě návaznosti hlavice na sloup
je hlavice stažena dvěma silnými pruty
ve tvaru kružnice. Ve střední části hlavi-
ce není žádná výztuž ve směru tangen-
ciálním (kolmém k površkám). Veškeré
tahové síly v tangenciálním směru pře-
bírá výztuž na obvodu hlavice a výztuž
v blízkosti návaznosti na sloup. Rozlo-
žení napětí a poloha výztuže je uvede-
na na obr. 7.
ZATĚŽOVACÍ ZKOUŠKA
Betonáž vrstvy tloušťky 160 mm pro-
běhla dne 7. prosince 2011 po na-
vlhčení původní stropní konstrukce
(obr. 8). Zatěžovací zkouška následo-
vala ve dnech 5. až 13. ledna 2012.
Byly zkoušeny dva zatěžovací stavy.
Prvním zatěžovacím stavem bylo zatí-
žení v pruhu, který přiléhal k obvodové
stěně. Do tří krajních polí bylo naveze-
no užitné zatížení o hodnotě 25 kN/m2.
Následně byl změřen průhyb konstruk-
ce, jehož hodnota nepřesáhla 3 mm.
Naměřená hodnota průhybu odpovídá
hodnotě vypočtené pomocí globálního
numerického modelu. V druhém kro-
ku bylo do stejného prostoru navezeno
zatížení o hodnotě 35 až 37 kN/m2 [7].
V tomto případě byl průhyb konstruk-
ce do 4 mm. Výsledek opět odpovídal
očekávané hodnotě, která byla získána
výpočtem. Při prohlídce spodní strany
stropu bylo zjištěno, že ve stropní kon-
strukci při tomto zatížení nevznikly vidi-
telné trhliny.
Shodný postup byl použit i pro dru-
hý zatěžovací stav, ve kterém byla čty-
ři pole v okolí hlavice zatížena užitným
zatížením. Při tomto zatěžovacím stavu
taktéž nedošlo k viditelným vadám, na-
měřené průhyby byly do 4 mm.
Během navážení zatížení na strop
pomocí vysokozdvižných vozíků bylo
od řidičů vozíků potvrzeno, že strop-
ní konstrukce už při pojezdu nekmi-
tá, „neplave“. Zatěžovací zkouškou by-
lo ověřeno, že stropní konstrukce je
schopna bezpečně přenášet požado-
vané zatížení.
SLEDOVÁNÍ POMĚRNÉHO
PŘETVOŘENÍ BETONU
Před betonáží byla do prostoru nabe-
tonované vrstvy osazena dvojice ten-
zometrů. Tenzometry byly uloženy při-
bližně ve výšce 94 a 122 mm nad hor-
ní úrovní původního stropu. Průběh
odečteného poměrného přetvoření bě-
Literatura:
[1] Beran P., Máca J., Kott J.: Vaults and
Shells – Comparison of Numerical and
Exact Solution, Engineering Mechanics
2007 [CD-ROM], Prague: Institute of
Thermomechanics, AS CR, v. v. i.,
2007
[2] Fastening Technology Manual Hilti
HCC-B for concrete overlays – B 2.5,
EC-2; 1992
[3] ČSN EN 1992-1-1, Navrhování beto-
nových konstrukcí – Část 1-1: Obecná
pravidla a pravidla pro pozemní stavby
[4] ČSN EN 1991-1-1, Eurokód 1:
Zatížení konstrukcí – Část 1-1: Obecná
zatížení – Objemové tíhy, vlastní tíha
a užitná zatížení pozemních staveb
[5] ČSN EN 1990, Eurokód: Zásady navr-
hování konstrukcí
[6] ČSN EN 1994-1-1, Eurokód 4:
Navrhování spřažených ocelobetono-
vých konstrukcí – Část 1-1: Obecná
pravidla a pravidla pro pozemní stavby
[7] ČSN 73 2030, Zatěžovací zkoušky
stavebních konstrukcí. Společná usta-
novení
[8] ČSN ISO 13822, Zásady navrhování
konstrukcí – Hodnocení existujících
konstrukcí
8 9
6 0 B E T O N • t e c h n o l o g i e • k o n s t r u k c e • s a n a c e ❚ 5 / 2 0 1 2
S A N A C E A R E K O N S T R U K C E ❚ R E H A B I L I T A T I O N A N D R E C O N S T R U C T I O N
hem dvou měsíců od betonáže je uve-
den na obr. 9. Z grafů je zřejmé, že
maximální smrštění bylo 0,084 resp.
0,075 mm/m. Tato hodnota je výrazně
nižší než předpokládaná, výrobcem be-
tonové směsi zaručená hodnota.
ZÁVĚR
Cílem rekonstrukce atypického stro-
pu, který je tvořen dodatečně předpí-
nanými hlavicemi a železobetonovou
deskou, bylo zvýšit zatížitelnost stro-
pu užitným zatížení z 11 a 25 kN/m2.
Tohoto cíle bylo úspěšně dosaženo
zvýšením tloušťky železobetonové des-
ky z 260 na 420 mm. Nabetonovaná
vrstva tloušťky 160 mm tvořila také fi-
nální povrch průmyslové podlahy. Tato
vrstva byla s původní deskou spřažena
pomocí Hilti spřahovacích prvků a le-
pené výztuže tvaru L. Do nabetonova-
né desky byla vložena potřebná tahová
výztuž a ocelové nosníky, které zvýšily
únosnost desky v ohybu a na protlače-
ní. Před rekonstrukcí byl kritickým mís-
tem v konstrukci styk hlavice a desky.
Po rekonstrukci rozhoduje o únosnos-
ti stropu tahová výztuž při spodním po-
vrchu desky. Při realizaci nabetonávky
byl použit beton třídy C30/37 s kom-
penzovanou hodnotou smrštění. Po-
žadovaná únosnost stropní konstruk-
ce byla ověřena zatěžovací zkouškou.
Hodnoty průhybů desky naměřené bě-
hem zkoušky nepřesáhly hodnoty zís-
kané výpočtem.
Projekt a realizace
rekonstrukceSpektra, s. r. o.
Návrh betonové
směsiIng. Jiří Žáček, Betotech, s. r. o.
Spolupráce
na návrhu spřaženíIng. Jan Jonáš, Hilti ČR, s. r. o.
Autor článku děkuje za konzultaci
Prof. Ing. Jaroslavu Procházkovi, CSc., a všem
zaměstnancům firmy Spektra, s. r. o., kteří se
podíleli na projektu a realizaci.
Tento článek vznikl s podporou RVO: 68378297.
Ing. Pavel Beran, Ph.D.
Spektra, s. r. o.
Ústav teoretické a aplikované
mechaniky AV ČR, v. v. i.
e-mail: pavel.beran@spektra-
beroun.cz
tel.: 311 740 167
Text článku byl posouzen odbornými lektory.
RECENZENAPREJ!
ČESKÁ SPORTOVNÍ ARCHITEKTURA 1567–2012
Rostislav Švácha, Martin Horáček, Marcela Horáčková, Jiří Křížek, Martina Mertová, Martin Strakoš, Markéta Svobodová, Robert Šrek
Dne 10. září 2012 se v pražském sídle Autoklu-
bu České republiky uskutečnil křest knihy Na-
prej! Česká sportovní architektura 1567–2012,
která byla vydána při příležitosti her XXX. olym-
piády v Londýně 2012 a 150. výročí založe-
ní Sokola. Napsal ji kolektiv osmi autorů v čele
s Rostislavem Šváchou.
Rostislav Švácha: „Naše kniha se věnuje ar-
chitektonickým dílům, která od šestnáctého
století po dnešek sloužila sportu a tělesné vý-
chově. Napsal ji tým osmi převážně mladých
akademicky vzdělaných historiček a histori-
ků architektury, tedy lidí, kteří mají rozhodně
víc společného s intelektuální než se sportovní
oblastí. Pouze jeden z nás se stal členem spol-
ku, který má sportování ve své agendě. Může
se to jevit jako problém. Myslíme si totiž, že in-
telektuálové, a to nejen čeští, obvykle sportov-
ce pokládají za svůj opak. A nepochybujeme,
že sportovci spatřují svůj opak v intelektuálech.
Nebylo proto pro nás snadné najít si k tématu
architektury pro sport a tělesnou výchovu ně-
jaký důvěrnější vztah, třebaže jsme už předem věděli, že pro svůj sport si jeho praktici dokázali
objednávat vynikající stavby a že vůbec může být zajímavé zkoumat, jak se architekti od renesan-
ce po současnost vyrovnávali s proměnami jednoho vyhraněného druhu pohybů lidského těla.
V dějinách sportu a tělesné výchovy v českých zemích nicméně najdeme pozoruhodnou epi-
zodu, která dokazuje, že antagonismus mezi světem sportu a světem intelektuální práce nemu-
sí být pro obě strany jejich věčným osudem. U počátků českého sportu v moderním smyslu to-
hoto slova, ale ještě zřetelněji u počátků moderní české tělesné výchovy jako masové a všem
zájemcům otevřené aktivity, totiž stáli dva intelektuálové, vzdělaný finančník Jindřich Fügner
(1822–1865) a historik umění a architektury Miroslav Tyrš (1832–1884). Oběma těmto přátelům se
podařilo vtisknout tělesné výchově a sportu intelektuální obsah, pro nějž by se hodilo slovo ideo-
logie. Přestože oba pocházeli z rodin českých Němců, rozhodli se, že se stanou Čechy a zapo-
jí pohyb těla do služeb české národní emancipace. Jenom národ, jehož členové jsou obratní
a silní, obstojí v konkurenčním boji s jinými národy, napsal Tyrš v roce 1871.“
Kniha obsahuje stručný výklad o šedesáti stavbách v českých zemích, od Velké míčovny
na Pražském hradě (1567–1569) po zimní stadion v Chomutov (2006–2011). Je rozdělena do pě-
ti kapitol, které odpovídají vývoji politických útvarů na dnešním českém území, ale mají zároveň
něco společného s periodizací dějin architektury a periodizací dějin sportu.
První kapitola Aristokratický sport je věnována stavbám, které byly určeny pro činnosti poklá-
dané spíše za zábavu a přípravu na boj – lov, turnaje a karusely, střelba na terč, v pozdní rene-
sanci tenis a od dob napoleonských válek také plavání, jehož výcvik zaváděla rakouská armáda.
Druhá kapitola začíná šedesátými lety 19. století. Poté, co rakouská vláda kodifikovala mno-
hé politické svobody včetně svobody sdružování, mohly vznikat první sportovní a tělovýchovné
spolky. Sport přestává být výsadou bohatých aristokratů či měšťanů a demokratizuje se. Čeští
sokolové začínají stavět sokolovny. Stavby sportovců, hlavně různé dřevěné klubovny a tribuny
prvních stadionů, však ve srovnání s monumentálními sokolovnami měly dlouho provizorní ráz.
Výjimkou jsou stavby pro turistiku – noclehárny, rozhledny a horské hotely.
Třetí kapitola pokrývá léta první Československé republiky (1918 – 1938). V té době prožívá So-
kol svůj triumf a začíná se stavět gigantický strahovský stadion ve funkcionalistickém stylu. Prá-
vě stadiony a spolu s nimi pak bazény, koupaliště, klubovny veslařských a tenisových klubů se
staly pro architekty vážným tématem.
Čtvrtá kapitola představuje výsledky koncepce „sjednocené tělovýchovy“, která zvítězila
po komunistickém převratu v roce 1948. Odpovědnost za ni převzal stát a pokusil se ji direktivně
řídit. Jejím cílem bylo odstranit roztříštěnost zájmů jednotlivých sportovních klubů a s tím souvi-
sející roztříštěnost stavebních investic. Areály sokoloven měly být nahrazeny obrovskými poly-
funkčními zařízeními. Mezi různými typy sportovní architektury dominovaly velké kryté haly pro
plavání a lední hokej. Statici u nich experimentovali s novými druhy konstrukcí o velkém rozponu
a postrkávali tak architekty k novým formám.
Poslední kapitola se věnuje období po demokratické revoluci v listopadu 1989. Sport se osvo-
bodil od ideologického dohledu, ale otevřela se otázka financí. Velké stavby mají s financová-
ním problémy. Množí se naopak zajímavé stavby menšího rozsahu pro módní neorganizované
a mnohdy i nesoutěžní druhy sportů. Sokol se opět probudil k životu, ale své původní velikos-
ti už asi nedosáhne.
Vydavatelství Prostor – architektura, interiér, design, 2012, 328 stran
ISBN 978-80-87064-08-5
VADY A PORUCHY BETONOVÝCH PODLAH ANEB KDYŽ SE
NEDAŘÍ... ČÁST 3. PORUCHY ZPŮSOBENÉ PROVOZEM ❚
DEFECTS AND FAILURES OF CONCRETE FLOORS OR WHEN YOU
DO NOT SUCCEED … PART 3. FAILURES CAUSED BY USAGE
Jarmila Novotná
Třetí část seriálu se věnuje vadám a poruchám betonových podlah způsobených provozem, mezi které patří poruchy způsobené přetížením nebo změnou
typu zatížení, dopravními mechanismy, chemickým zatížením a nevhodným čištěním. ❚ The third part of the series focuses on defects and failures
of concrete floors cause by usage; among these failures due to overload or change of the type of load, transportation mechanisms, chemical load and
improper clearing.
6 15 / 2 0 1 2 ❚ t e c h n o l o g i e • k o n s t r u k c e • s a n a c e • B E T O N
S A N A C E A R E K O N S T R U K C E ❚ R E H A B I L I T A T I O N A N D R E C O N S T R U C T I O N
Betonová podlaha je během svého po-
užívání vystavena různým druhům zá-
těže, která mnohdy vede ke vzniku
poruch. Proto je důležité věnovat vel-
kou pozornost specifikaci provozní-
ho zatížení již při návrhu podlahy. Po-
ruchy podlahy může způsobit nejenom
podcenění mechanického a dynamic-
kého zatížení, ale i chemické vlivy lá-
tek používaných v provozu nebo způ-
sob čištění.
PORUCHY PODLAH ZPŮSOBENÉ
PŘETÍŽENÍM NEBO ZMĚNOU
TYPU ZATÍŽENÍ
Přetížení nebo změny zatěžovací-
ho schématu podlahy vedou obvykle
k poměrně závažným poruchám, bez-
prostředně souvisejícím s nosným sys-
témem a únosností celé podlahové
konstrukce (obr. 1a, b).
Typický je příklad, kdy podlaha je di-
menzována na rovnoměrné plošné za-
tížení a to se změní na bodové, např.
paletový sklad je uživatelem zaměněn
za regálový systém. I když nosnost re-
gálů nemusí nutně přesahovat původ-
ní zatížení podlahy, změna plošného
zatížení na bodové může vést ke vzni-
ku poruch. Důležité je rovněž umístění
zatížení v ploše. Pokud je bodové za-
tížení soustředěno u okrajů polí, vzni-
ká nejčastěji trhlina ve středu betono-
vého pole. Tato trhlina může procházet
celým profilem betonové desky a způ-
sobit její rozlomení. Vznik trhlin ve stře-
du polí podporuje také zkroucení be-
tonových desek, projevující se zved-
nutím okrajů polí ohraničených řezaný-
mi spárami.
PORUCHY PODLAH ZPŮSOBENÉ
NEVHODNÝMI DOPRAVNÍMI
MECHANISMY
Jedná se především o poruchy soudrž-
nosti povrchové vrstvy a snížení odol-
nosti v obrusu. Vsypové materiály po-
dle druhu použitého agregátu mají roz-
dílnou odolnost v obrusu. U základních
druhů vsypů tvoří agregát různé frak-
ce přírodního křemičitého písku. Vsypy
s vyšší odolností v obrusu mají část kře-
mičitého agregátu nahrazenou materiá-
ly s vyšší tvrdostí. Vsyp pouze s křemi-
čitým agregátem nemůže vzdorovat po-
jezdu vozíku s tvrdými ocelovými nebo
polyuretanovými koly. Tvrdá pojezdová
1a 1b
Obr. 1a, b Přetížení betonové desky na okrajích s následnou
trhlinou ❚ Fig 1a, b Overloaded concrete slab at the edges
resulting in a crack
6 2 B E T O N • t e c h n o l o g i e • k o n s t r u k c e • s a n a c e ❚ 5 / 2 0 1 2
S A N A C E A R E K O N S T R U K C E ❚ R E H A B I L I T A T I O N A N D R E C O N S T R U C T I O N
kolečka malého průměru a s velkým za-
tížením jsou pro betonové podlahy nej-
větším destrukčním činitelem. Vzhledem
k malému průměru kol dochází k nárůs-
tu tlakových i smykových napětí na kon-
taktní ploše kola až do té míry, že jsou
zrna agregátu vsypu rozdrcena.
Zvýšený obrus povrchové vrstvy mo-
hou způsobit také nečistoty nebo od-
pad z výroby, jako je např. jemný kovový
prach a špony při řezání a broušení ko-
vových prvků, drobné úlomky skla, pí-
sek apod. Tyto nečistoty působí při pro-
vozu na podlaze jako brusný materiál,
který poškozuje především cementové
pojivo vsypu. Mechanickým poškoze-
ním cementové matrice dochází k uvol-
ňování drobných zrn agregátu a další-
mu narušování povrchu vsypu.
Proto je nutné v provozech s vysoký-
mi nároky na odolnost v obrusu použí-
vat vyšší třídy vsypů, které těmto poža-
davkům vyhoví.
Stopy po pneumatikách tvoří samo-
statnou skupinu problémů, která úzce
souvisí s údržbou podlahy (obr. 3).
Je nutné počítat s tím, že povrch be-
tonových podlah je vždy porézní a při
rychlé jízdě, otáčení nebo zastavení vo-
zíků s měkkými pryžovými koly dochá-
zí k silnému zahřátí pryže na pneuma-
tikách. Měkké mikročástice pryže jsou
při smyku zatlačeny do povrchových
pórů podlahy.
Tomuto znečištění podlah nelze nikdy
zcela zabránit, ale lze je alespoň čás-
tečně omezit. Vhodné je podlahu pra-
videlně hloubkově čistit a impregnovat
přípravky na báz i silikátů, které intenzitu
opětovného zašpinění sníží.
PORUCHY SPÁR ZPŮSOBENÉ
PROVOZEM
Výtluky v okolí spár a jejich rozšiřová-
ní patří mezi nejčastější vady podlah
(obr. 2a, b). Výtluky jsou způsobeny ne-
stejnou výškou sousedících podlaho-
vých polí nebo jejich pohybem při zatí-
žení. Nestejná výška dvou okrajů spáry
je projevem dotvarování dvou částí des-
ky během vysýchání. Při pojezdu do-
pravních vozíků naráží kolečko na ne-
chráněnou hranu spáry a způsobí je-
jí odlomení. Použití nevhodného měk-
kého tmelu ve spárách tuto situaci ješ-
tě zhoršuje.
Řešením je provádění hlavních pra-
Obr. 2a, b Poškození spár podlahy provozem ❚
Fig 2a, b Damaged joint by usage
Obr. 3 Stopy po tmavých pneumatikáh na betonové podlaze
❚ Fig 3 Traces left by dark tires on concrete floor
Obr. 4 Podlaha mytá nevhodným čisticím prostředkem ❚
Fig 4 Floor washed using non-appropriate cleansing agent
2a
3
2b
4
6 35 / 2 0 1 2 ❚ t e c h n o l o g i e • k o n s t r u k c e • s a n a c e • B E T O N
S A N A C E A R E K O N S T R U K C E ❚ R E H A B I L I T A T I O N A N D R E C O N S T R U C T I O N
covních spár jako spár vázaných, kte-
ré eliminují vertikální pohyby desek,
a celková eliminace smrštění betono-
vé desky.
PORUCHY PODLAH ZPŮSOBENÉ
CHEMICKÝM ZATÍŽENÍM
Betonové podlahy mají vynikající me-
chanické vlastnosti, ale jejich chemic-
ká odolnost je velmi omezená. Přestože
je povrch podlahy zahlazený, opatřený
vsypem nebo cementovým hlazeným
potěrem a ošetřený ochranným nátě-
rem, zůstává povrch betonové podla-
hy nasákavý v porovnání se syntetický-
mi nátěry nebo stěrkami. Obecně beton
dobře odolává alkalickým látkám a mi-
nerálním olejů bez příměsí. Pokud dojde
k jejich zasáknutí do povrchu betonové
podlahy, dojde sice ke vzniku skvrn, ale
povrch betonu není chemicky narušen.
Naopak pro beton jsou velmi nebez-
pečné všechny látky s hodnotou pH < 6,
tedy látky typu kyselin, dále přírodní
oleje a tuky a cukernaté roztoky. Míra
narušení betonu odpovídá době půso-
bení látky na povrch podlahy a její kon-
centraci.
Nebezpečí úniku chemických látek
a poškození betonu existuje i v jinak
vhodných provozech. Jsou to např. do-
bíjecí akumulátorové stanice vysoko-
zdvižných vozíků, skladovací místa roz-
pouštědel a čistících látek a čistících
strojů, okolí mycích nebo plnících center
apod. Na všech těchto místech je nutné
povrch betonu opatřit vhodným nátě-
rem s odpovídající chemickou odolností.
K poškozování povrchu betonových
podlah dochází také v garážích a ga-
rážových stáních. Poškození způsobu-
jí hlavně rozmrazovací látky a jejich so-
li, které se s provozem dostávají na po-
vrch podlahy v zimním období. Bohu-
žel značná část garáží zbudovaná v po-
sledních letech není spádovaná a nelze
je pravidelně oplachovat a čistit. Zbytky
rozmrazovacích látek tak působí na po-
vrch betonu velmi dlouhou dobu. Pro-
nikají pod povrch konstrukce a mo-
hou způsobit nejen poruchu povrcho-
vé vrstvy, ale i korozi vlastní nosné kon-
strukce podlahy. Je nutné si uvědomit,
že betonová podlaha není vodotěsná
a vyskytují se v ní vždy drobné mikro-
trhliny. Vsypová vrstva na povrchu sice
může splňovat požadované mechanic-
ké parametry, ale nevyhovuje požadav-
ku vodotěsnosti konstrukce. Proto je
nejvhodnějším řešením pro úpravu po-
vrchu podlahy v garážích a garážových
domech použití pružné polyuretanové
stěrkové vrstvy.
PORUCHY PODLAH ZPŮSOBENÉ
NEVHODNÝM ČIŠTĚNÍM
Pro čištění průmyslových betonových
podlah je dodáváno poměrně široké
spektrum výrobků. Tyto přípravky mají
různé chemické složení a při jejich pou-
žití je nutné dodržovat doporučené dáv-
kování i způsob mytí. U řady výrobků je
doporučována neutralizace povrchu zá-
věrečným omytím čistou vodou.
V praxi se ale setkáváme s tím, že
koncentrace přípravků se několikaná-
sobně převyšují, výrobky jsou použí-
vány v rozporu s pokyny výrobce, ne-
vhodně zaměňovány levnějšími pro-
dukty a od závěrečné neutralizace se
upouští z „ekonomických“ důvodů. Vý-
sledkem je pak mnohdy nenávratně po-
škozená podlaha (obr. 4).
Betonové podlahy v průmyslových
provozech je vhodné kromě běžné-
ho čištění alespoň jednou za rok vyčis-
tit hloubkově. Součástí údržby by měla
být i následná impregnace silikátovými
nátěry alespoň 1x za dva roky. Naná-
šení impregnačních silikátových nátě-
rů zpevňuje povrchovou vrstvu cemen-
tového tmelu a výrazně přispívá k pro-
dloužení životnosti podlah. Pro zlepšení
vzhledu podlahy se často používají ta-
ké ošetřující nátěry na bázi silanů a si-
loxanů, které zlepšují hydrofobní vlast-
nosti povrchu.
Hloubkové čištění je vhodné provádět
kotoučovými mycími stroji s dostateč-
ným přítlakem. Mycí automaty s pojez-
dem pro běžnou údržbu většinou nevy-
tváří dostatečný přítlak na mycí kotouč
a výsledky nejsou uspokojivé.
Řada nenáročných uživatelů betono-
vých podlah preferuje pouze suché čiš-
tění podlah, v některých provozech je
ale mokré čištění nutností. Např. siliko-
nové přípravky používané ve formách
pro odlévání plastů se uvolňují v drob-
ných částečkách do vzduchu a jsou
pak zašlapávány do podlahy. Povrch
se stává velmi kluzkým až do té míry,
že pohyb po něm je nebezpečný. Zlep-
šení situace lze dosáhnout pouze pra-
videlným mokrým mytím spolu s vhod-
nou impregnací.
Končíme náš miniseriál o nejčastějších vadách
průmyslových podlah. Protože se jedná o velmi
diskutované téma, rádi bychom se k němu vrátili
v průběhu příštího roku (pozn. redakce).
Ing. Jarmila Novotná
Sika CZ, s. r. o.
Bystrcká 1132/36, 624 00 Brno
tel.: 603 414 067
e-mail: [email protected]
www.sika.cz
RECENZEARCHITECTURAL
PHOTOGRAPHY ❚
FOTOGRAFOVÁNÍ
ARCHITEKTURY
Axel Hausberg a Anton Simon
Jak obtížné může být fotografování domu? Objekt našeho zájmu přece stojí na mís-tě, fotograf má tedy spoustu času najít ten správný záběr a po-čkat si na vhodné svě-telné podmínky. To je hračka, nebo ne? Ka-ždý, kdo jednou zku-
sil vyfotografovat vysokou budovu bez toho, aby se mu hrany různě hroutily, ví, jak obtíž-né to je. Ačkoliv to vypadá jednoduše, je fo-tografování architektury jednou z nejnároč-nějších oblastí fotografie.
Prvotřídní architektonické fotografie nejsou dílem náhody, ale vyžadují plné porozumě-ní odborným stavebním aspektům stejně ja-ko dostatek zkušeností a citlivé oko auto-ra. Poslední svazek edice Construction and Design Manuals od vydavatelstvi DOM pub-lishers, Architectural Photography, uka-zuje, jak na to. Autoři Axel Hausberg a An-ton Simon vysvětlují na praktických příkla-dech, jak udělat kvalitní fotografie kvalitní ar-chitektury. Vycházejí od optických principů, na nichž je fotografie založena, a postup-ně se dostávají až k řešení zajímavých tech-nických oříšků. Jsou probírány nejrůznější oblasti, kde se fotografie architektury může uplatnit včetně všech možných technických a kreativních důsledků, od malých, vícemé-ně soukromých momentek až po komerční fotografie, od dokumentárních referenčních záběrů až po uměleckou fotografii. Pro jed-notlivé případy je doporučena nejvhodněj-ší fotografická výbava včetně doplňkových objektivů pro změny ohniskové vzdálenosti a šířky záběru, filtry, HDR, ale i nástroje (sw) pro digitální úpravy snímků a ukázky, jak to vše efektivně používat a využívat. Ti, kdo chtějí začít na profesionální úrovni a případ-ně se fotografováním architektury živit, v kni-ze najdou k tomuto tématu samostatnou ka-pitolu včetně vysvětlení autorských práv a je-jich uplatňování. Kapitola o historii architek-tonické fotografie spolu s přehledem vývoje technického vybavení završují tento srozu-mitelně připravený „manuál“.
Architectural Photography je nepostrada-telnou pomůckou pro studenty fotografie i profesionální fotografy, nabízí však mnoho tipů a osvědčených doporučení i pro laické fotografy, kteří chtějí rozšířit své dovednosti. Architekti najdou v knize šikovné návody, jak dokumentovat své projekty, jasné pokyny co udělat pro to, aby dokázali prezentovat svou práci v tom nejlepším možném světle (do-slovně i přeneseně). Běžnému čtenáři se zá-jmem o různé metody a přístupy k fotogra-fování kniha nabízí zajímavé rozšíření a pro-hloubení znalostí i s praktickými ukázkami.
Edice Construction and Design Manual,doplněno eseji Christophera Gößmanna a Floriana Meusera225 x 280 mm, 288 stránek, více než 200 ilustrací, pevná vazba s pružnou záložkou, anglické vydání: ISBN 978-3-86922-194-6 Cena EUR 68,00© 2012 DOM publishers, červen 2012
6 4 B E T O N • t e c h n o l o g i e • k o n s t r u k c e • s a n a c e ❚ 5 / 2 0 1 2
Fotbalový stadion v Johannesburgu, největší stadion pro po-
řádání mistrovství světa v Jižní Africe, je více než jen fotbalo-
vá aréna světové úrovně. Je také příkladem nového umělec-
kého pojetí architektury stadionu.
Duchovní stánek fotbalu v Jižní Africe byl postaven v ro-
ce 1984 a nesl jméno „National Stadium South Africa“. Jed-
na poznámka ze sportovní historie – zde se pořádaly finálo-
vé zápasy afrického Národního poháru v roce 1996, turna-
je, který Jižní Afrika nakonec vyhrála. Od roku 2004 je aréna
oficiálně známá jako „First National Bank Stadium“.
Projekt rozsáhlé renovace před Mistrovstvím světa ve fot-
bale v roce 2010 se stal víceméně kompletní přestavbou.
1
32
M A T E R I Á LY A T E C H N O L O G I E ❚ M A T E R I A L S A N D T E C H N O L O G Y
FOTBALOVÝ STADION V JOHANNESBURGU ❚ SOCCER CITY
STADIUM JOHANNESBURG
Pro Mistrovství světa ve fotbale pořádané v Jižní Africe v roce 2010 byl zre-
konstruován původní fotbalový stadion v Johannesburgu. Na vnější plášť
o celkové ploše 28 000 m2 byly použity sklovláknobetoné panely obarvené
pigmenty Bayferrox® v barvách Afriky. ❚ The original soccer stadium
in Johannesburg was completely reconstructed for Soccer World Cup in
2010. Its most outstanding feature is the innovative and intelligent facade
of glass-fibre-reinforced concrete panels coloured in tones of South Africa
(area 28 000 m2).
6 55 / 2 0 1 2 ❚ t e c h n o l o g i e • k o n s t r u k c e • s a n a c e • B E T O N
M A T E R I Á LY A T E C H N O L O G I E ❚ M A T E R I A L S A N D T E C H N O L O G Y
Starý stadion byl částečně zbourán, stávající tribuny byly
zmodernizovány a rozšířeny, aby se dosáhlo navýšení po-
čtu míst pro diváky, byly postaveny nové prostory prozáze-
mí. Nejvýraznějším prvkem renovace je nová fasáda ze sklo-
vláknobetonu, která je výsledkem spolupráce pana Damona
Lavelle z architektonické kanceláře Populous s pány Bobem
van Bebberem a Pietem Boerem ze společnosti Bogertman
Urban Edge + Partners. Další zajímavostí renovace je tunel
pro hráče pod západní tribunou. Ve tvaru štoly je připomín-
kou johannesburgské zlaté hornické tradice.
Ačkoliv fotbalový stadion je moderní a mezinárodní stav-
bou, základní architektonický koncept je inspirován tradič-
Obr. 1 Fotbalový stadion v Johannesburgu, celkový pohled ❚
Fig. 1 Soccer stadium in Johannesburg, general view
Obr. 2 Výstavba vstupů na stadion ❚ Fig. 2 Building of stadium
entrances
Obr. 3 Vnitřní konstrukce fasády nesoucí panely ze sklovláknobetonu ❚
Fig. 3 Inner structure of the facade with suspended glass-fibre-
reinforced concrete panels
Obr. 4 Fotbalový stadion v Johannesburgu, hřiště s tribunami
❚ Fig. 4 Soccer stadium in Johannesburg, pitch with terraces
Obr. 5 Detail podia „pit of fire“, na kterém spočívá fasáda
❚ Fig. 5 Detail of the raised podium “pit of fire” supporting facade
Obr. 6 Osazování modulu se sklovláknobetonovými panely na nosnou
konstrukci fasády ❚ Fig. 6 Suspension of the modulus with glass-
fibre-reinforced concrete panels on the facade load-bearing structure
4
6
5
6 6 B E T O N • t e c h n o l o g i e • k o n s t r u k c e • s a n a c e ❚ 5 / 2 0 1 2
M A T E R I Á LY A T E C H N O L O G I E ❚ M A T E R I A L S A N D T E C H N O L O G Y
ním africkým hrncem z jílu zvaným „calabash“. Tento hrnec,
typický prvek africké kultury, je také symbolem směsice kul-
tur, které Afrika reprezentuje již odpradávna. Nicméně není
to pouze tvar stadionu, který dává konstrukci výrazný afric-
ký rys. Další připomínkou africké kultury je podium, na kte-
rém spočívá fasáda, známé jako „pit of fire“, jež je zpodob-
něním ohniště pod hrncem.
Nejzajímavějším rysem konstrukce fotbalového stadionu je
inovativní a inteligentní návrh fasády, který zaujme jak po tech-
nické, tak po estetické stránce. Vnější plášť fasády o ploše
28 000 m2 je složen z 2 100 modulů, každý z šestnácti panelů.
Panely, které jsou v osmi barevných odstínech a dvou typech
textur, jsou výsledkem snahy architektů o vytvoření již zmiňo-
vaného obrovského jílového hrnce, který je tak typický pro Již-
ní Afriku. Pro barevné panely byl sklovláknobeton obarven te-
kutými barvami za použití pigmentů Bayferrox® (Bayferrox je
ochranná známka firmy Bayer AG, Leverkusen, Německo).
Dalším důležitým důvodem, který přispěl k rozhodnutí po-
užít pro fasádní panely barvený beton, bylo klima. Ostrý ví-
tr a prach z nedalekých zlatých dolů mají „otryskávací“ efekt,
který by mohl být nepříznivý pro tradiční opláštění.
Fasáda je rozčleněna deseti svislými zasklenými pásy, kte-
ré reprezentují geografické spojení s dalšími devíti stadiony
pro Mistrovství světa 2010, desátý otvor směřuje k olympij-
skému stadionu v Berlíně, kde se hrál finálový zápas Mis-
trovství světa v roce 2006. Tato spojení symbolizují cestu
k finále.
Po dokončení rekonstrukce má aréna 88 958 míst pro di-
váky s ultramoderními terasovými sedadly, řadu exkluziv-
ních restaurací a sto devadesát speciálních boxů se 7 466
business místy, které poskytují komfort vysoké úrovně.
Fotbalový stadion se stal jak po vizuální, tak po technic-
ké stránce novou dominantou Jižní Afriky, a dokonce, i bez
ohledu na Mistrovství světa je hlavní atrakcí pro návštěvní-
ky z celého světa.
Architekt Boogertman Urban Edge + Partners ve spolupráci s Populous
Návrh fasády Rieder Smart Elements GmbH
Engineering P. D. Naidoo & Associates (PDNA)
Generální dodavatel Joint Venture Grinaker/ BAM International/HBM, Holandsko
Termín rekonstrukce 2007 až 2010
Výstavba fasády srpen 2008 až červen 2009
Plocha fasády 28 000 m2
Objem betonu 80 000 m3
Redakce děkuje společnosti Lanxess Central Eastern Europe, s. r. o.,
(Štětinova 4, 811 06 Bratislava, Slovensko, www.bayferrox.com)
za poskytnutí podkladů a fotografií.
Připravila Lucie Šimečková
Obr. 7 Jeden ze zasklených pásů směřujících k dalším devíti
stadionům pro Mistrovství světa ❚ Fig. 7 Vertical opening (one
of nine) in the facade faced toward the other World Cup stadiums
Obr. 8 Detail osazení panelů ❚ Fig. 8 Detail of panel suspension
7 8
TECHNICKÉ NÁSTROJE NA ZABEZPEČENIE KRYTIA VÝSTUŽE
A S TÝM SÚVISIACE ASPEKTY SPOĽAHLIVOSTI ŽELEZO-
BETÓNOVEJ KONŠTRUKCIE ❚ TECHNICAL TOOLS FOR
SUFFICIENT REINFORCEMENT COVER AND RELATED
RELIABILITY ASPECTS OF REINFORCED CONCRETE STRUCTURE
6 75 / 2 0 1 2 ❚ t e c h n o l o g i e • k o n s t r u k c e • s a n a c e • B E T O N
M A T E R I Á LY A T E C H N O L O G I E ❚ M A T E R I A L S A N D T E C H N O L O G Y
Igor Hudoba
Článok sa zaoberá technickými nástroj-
mi za zabezpečenie krytia oceľovej prúto-
vej výstuže betónom v železobetónovej
konštrukcii a s tým súvisiacimi aspektmi jej
spoľahlivosti vo svetle súčasných predpisov
a noriem. ❚ The article is dealing with the
problem of reinforcement cover in reinforced
concrete structure and related reliability aspects
in the optics of current regulations and standards.
Splnenie podmienok požadovanej
spoľahlivosti železobetónovej konštruk-
cie a jej prevádzkovej životnosti predpo-
kladá zabezpečenie dokonalej ochrany
oceľovej betonárskej výstuže proti účin-
kom korózie. Tá sa spravidla zabezpe-
čuje dostatočnou hrúbkou krycej vrst-
vy betónu a jeho kvalitou (trieda betó-
nu) v závislosti na type prostredia podľa
platných noriem [1], [2], [3]. Takúto špe-
cifikáciu uvádza projektant v projektovej
dokumentácii statiky (výkresy výstuže,
resp. technická správa projektu statiky).
Je jedným z predpokladov (vstupných
parametrov), ktoré projektant statiky za-
vádza do statického výpočtu. V súčas-
nosti sa vyrábajú a používajú rôzne ty-
py a druhy sediel a dištančných príprav-
kov (teliesok) na zabezpečenie požado-
vanej polohy prútovej výstuže v železo-
betónových prvkoch a konštrukciách.
O použití konkrétneho typu, resp. dru-
hu dištančného telieska (ďalej len DT)
z hľadiska materiálu a tvaru a s ohľa-
dom na zhotovovaný typ železobetó-
novej konštrukcie rozhoduje spravidla
zodpovedný pracovník zhotoviteľa stav-
by. Doterajšie poznatky výskumu a skú-
senosti z betonárskej praxe ukázali, že
aj pri výbere vhodného druhu a typu DT
sa treba riadiť určitými pravidlami. Výber
typu DT je v súčasnosti už čiastočne ur-
čovaný platnými normami, ale riadi sa
najmä pravidlami (smernicami), ktoré
majú spravidla informatívny (odporúča-
cí) charakter.
1c
1a
1d
1b
Obr. 1 Plastové DT na zabezpečenie polohy prútovej výstuže v železobetónových prvkoch, a) bodové DT pre spodnú
výstuž dosák (krytie 10 až 30 mm), b) bodové DT pre výstuž trámov, stĺpov a stien (krytie 10 až 50 mm), c, d) lišty pre
spodnú výstuž železobetónových dosiek ❚ Fig.1 Plastic spacers for fixing of bar reinforcement position in reinforced
concrete elements, a) local plastic spacers for bottom reinforcement of slabs (cover 10 till 30 mm), b) local plastic
spacers for reinforcement of beams, columns and walls (cover 10 till 50mm), c, d) plastic strip spacers for bottom
reinforcement of reinforced concrete slabs
6 8 B E T O N • t e c h n o l o g i e • k o n s t r u k c e • s a n a c e ❚ 5 / 2 0 1 2
M A T E R I Á LY A T E C H N O L O G I E ❚ M A T E R I A L S A N D T E C H N O L O G Y
PROSTRIEDKY
NA ZABEZPEČENIE POLOHY
PRÚTOVEJ VÝSTUŽE
V ŽELEZOBETÓNE
Historický vývoj technických prostried-
kov na zabezpečenie potrebného kry-
tia prútovej oceľovej výstuže v betóne
je tak starý ako samotný železobetón.
Technickým prostriedkom a príprav-
kom na zabezpečenie polohy prúto-
vej výstuže v železobetónovom prv-
ku sa vždy venovala menšia pozornosť
v porovnaní s inými procesmi betonár-
skych prác. Od čias Hennebiquea až
po dnešné dni sa DT zhotovovali z do-
stupných materiálov. V prípade žele-
zobetónových konštrukcií, ktorých po-
vrch sa v minulosti po ich zhotovení
spravidla opatril dodatočnou povrcho-
vou úpravou (napr. omietkou), sa pou-
žívali ako DT na zabezpečenie poža-
dovaného krytia výstuže odrezky oce-
le prípadne betónové podložky. S vý-
vojom nových materiálov na báze ume-
lých hmôt sa približne od šesťdesiatych
rokov minulého storočia začali v masív-
nom meradle využívať DT z plastov. Ich
druh a tvar sa postupne prispôsobo-
val jednotlivým typom železobetóno-
vých prvkov (prútové, plošné, masívne)
a požadovanej polohe oceľovej prú-
tovej výstuže v konštrukcii (napr. vo-
dorovná a zvislá poloha) aj s ohľadom
na smeru betónovania. Návrh tvarové-
ho riešenia DT z plastu spravidla vždy
vychádzal z jednoduchosti jeho prak-
tickej aplikácie na prúty oceľovej vý-
stuže a spoľahlivosti udržania sa v po-
žadovanej polohe počas všetkých pro-
cesov betonárskych prác (viazanie vý-
stuže, doprava koša výstuže, ukladanie
betónu a zhutňovanie). Postupný vý-
voj tvaru DT z plastu sa riadil zásadou,
aby dotyková plocha telieska s for-
mou debnenia bola minimálna (podľa
možnosti bodová). Súbežnou požia-
davkou betonárskej praxe a podmien-
kou presadenia sa novo vyvinutých DT
na trhu stavebných materiálov a výrob-
kov vždy bola a je najmä ich nízka ce-
na. V súčasnosti sa vyrába a použí-
va veľké množstvo rôznych druhov se-
diel a DT. Najčastejšie používanými ma-
teriálmi na ich výrobu sú plast, betón,
oceľ a ich kombinácia. Najširšie využitie
v súčasnej betonárskej praxi zazname-
nali DT z plastu. Rozdeľujú sa na bodo-
vé (lokálne) a priamkové vo forme líšt.
Niektoré typy DT z plastu je vidieť na
obr. 1.
V ostatných rokoch sa vyrába a pou-
žíva aj značné množstvo DT z betónu,
resp. vláknobetónu (jemnozrnný kom-
pozit na báze cementu s rozptýlenou
vláknovou výstužou). Podobne ako
v prípade DT z plastu sa z betónu vy-
rábajú DT ako bodové a vo forme diš-
tančných líšt (priamych líšt alebo „ha-
dov“). Na obr. 2 sú uvedené DT z be-
tónu rôzneho typu a tvaru. Na obr. 3
vidieť niektoré typy DT vyrobených
kombináciou dvoch druhov materiálov
(betón a plast).
V prípade bežných železobetónových
konštrukcií nachádzajúcich sa v su-
Obr. 2 DT z betónu, resp. vláknobetónu
na zabezpečenie polohy prútovej výstuže
v železobetónových prvkoch, a) bodové
DT, b) betónové DT vo forme líšt,
resp. „hadov“ rôzneho tvaru priečneho
rezu ❚ Fig. 2 Concrete, resp. fibre
concrete spacers for fixing the bar
reinforcement position in reinforced concrete
elements, a) local spacers, b) concrete
spacers in the form of strip, resp. “snake“ of
different cross section shape
Obr. 3 DT vyrobené kombináciou betónu
a plastu ❚ Fig. 3 Spacers made in
combination of concrete and plastics
Obr. 4 Oceľové sedlá prútovej výstuže
s povlakom plastu v mieste styku s formou
debnenia ❚ Fig. 4 Bar reinforcement
steel chairs with plastic protecting coat in the
contact place with formwork
2a 2b
3
6 95 / 2 0 1 2 ❚ t e c h n o l o g i e • k o n s t r u k c e • s a n a c e • B E T O N
M A T E R I Á LY A T E C H N O L O G I E ❚ M A T E R I A L S A N D T E C H N O L O G Y
chom prostredí (trieda X0 a XC1) je
možné podľa [3] použiť DT z ocele tak,
že sa priamo (bez antikoróznej ochra-
ny) dotýkajú povrchu betónu. Vzhľa-
dom na to, že v súčasnosti sa kladú
stále väčšie nároky na kvalitu povrchu
betónu hotovej železobetónovej kon-
štrukcie, sa oceľové sedlá prútovej vý-
stuž v mieste dotyku s formou debne-
nia obaľujú vrstvou plastu (obr. 4).
Pri niektorých špecifických druhoch
železobetónových konštrukcií vystu-
žených ťažkými, masívnymi košmi vý-
stuže, ako sú napr. podzemné ste-
ny a pilotové steny, kde sa požaduje
niekoľkonásobne väčšie krytie betó-
nom (napr. od 50 do 100 mm) sa po-
užívajú robustnejšie typy DT z betónu.
Tieto majú najčastejšie tvar betóno-
vých prstencov navlečených na prú ty
výstužných košov pri ich skladaní, prí-
padne robustnejších platničiek z betó-
nu, resp. vláknobetónu hrúbky 50 až
100 mm .
KRITÉRIA VHODNOSTI VÝBERU
DRUHU SEDIEL A DIŠTANČNÝCH
TELIESOK VO VZŤAHU
K TYPU ŽELEZOBETÓNOVEJ
KONŠTRUKCIE
Dlhoročné skúsenosti zhotoviteľov be-
tónových stavieb overili vhodnosť po-
užitia jednotlivých druhov sediel a DT
pre jednotlivé typy železobetónových
prvkov a konštrukcií. Prútová výstuž
sa môže teoreticky nachádzať v ľubo-
voľnej polohe v celom objeme betóno-
vého prvku. Vzhľadom na svoju nos-
nú funkciu sa však v najčastejšie vy-
skytujúcich železobetónových prvkoch
nachádza spravidla pri povrchu betó-
nu. Jej vzdialenosť od povrchu betó-
nu definuje platná norma [1] ako kry-
tie betónom.
Úlohou DT je zabezpečiť požado-
vané krytie betónom práve pre prú-
ty oceľovej výstuže nachádzajúce sa
najbližšie pri povrchu betónu. Hlav-
nú úlohu plnia DT v štádiu zhoto-
vovania železobetónovej konštrukcie.
Výrobca DT určitého druhu spravi-
dla uvádza aj odporúčania pre zho-
toviteľov železobetónových konštruk-
cií, čo sa týka množstva (hustoty) apli-
kácie daného DT, napr. počet kusov
na 1 m2. Potrebný (odporúčaný) po-
23. KONFERENCE
HYDROIZOLACE
2012AVOZOVKY NA MOSTECH
www.konferencehydroizolace.cz
5. – 7. PROSINCE 2012
HOTEL KURDĚJOV
HHLAVNÍ TÉMATA
Analýza aktuálních problémůpři realizaci mostních izolacíAnalýza aktuálních problémůpři realizaci mostních izolací
Izolace podchodůa přesypaných mostůIzolace podchodůa přesypaných mostů
Novinky v oboru mostních izolacía vozovek v tuzemsku a zahraničíNovinky v oboru mostních izolacía vozovek v tuzemsku a zahraničí
Současný stav výstavby silniční,dálniční a železniční sítě v ČRa SR, výhled do příštích let
Současný stav výstavby silniční,dálniční a železniční sítě v ČRa SR, výhled do příštích let
Rekonstrukce stávajícíchmostních staveb a jejich izolacíRekonstrukce stávajícíchmostních staveb a jejich izolací
4
7 0 B E T O N • t e c h n o l o g i e • k o n s t r u k c e • s a n a c e ❚ 5 / 2 0 1 2
M A T E R I Á LY A T E C H N O L O G I E ❚ M A T E R I A L S A N D T E C H N O L O G Y
čet DT na jednotku dĺžky železobetó-
nového prvku (napr. trám, stĺp), resp.
na jednotku plochy (napr. doska, ste-
na) vychádza z účinkov, ktoré naň pô-
sobia hlavne počas zhotovovania že-
lezobetónovej konštrukcie. DT upev-
nené na prúte výstuže musia odolať
všetkým účinkom zaťaženia a vplyvom
prostredia počas betonárskych prác
tak, aby prútová vystuž bola fixovaná
v projektovanej polohe spĺňajúcej po-
žiadavku tolerancií podľa [3].
Tvar a veľkosť DT vo vzťahu k veľ-
kosti prierezu železobetónového prv-
ku musí byť taká, aby jeho prítomno-
sť v betóne nosného prvku nespôso-
bovala žiadne imperfekcie. Toto riziko
niekedy hrozí najmä pri použití DT vo
forme líšt z betónu, ktoré napr. pri že-
lezobetónových doskách malej hrúbky
a väčšom krytí betónom môžu v mies-
te lišty spôsobovať vrubový efekt. Pre-
to je treba v takýchto prípadoch DT vo
forme líšt venovať zvýšenú pozorno-
sť pri ich kladení (poloha lišty k prú-
tu výstuže) a pred začiatkom betoná-
že (dôkladné kropenie vodou, aby na-
stala súdržnosť betónu dištančnej lišty
s betónom prvku). Tento efekt sa spra-
vidla neprejavuje na odolnosti prv-
ku voči zaťaženiu (jeho bezpečnos-
ti), ale môže nepriaznivo ovplyvňovať
schopnosť prevádzky železobetóno-
vej konštrukcie napr. pri požiadavkách
na jej nepriepustnosť kvapalín a ply-
nov (jej použiteľnosť a prevádzkovú
životnosť).
VPLYV VOĽBY DRUHU
DIŠTANČNÝCH TELIESOK
NA SPOĽAHLIVOSŤ
ŽELEZOBETÓNOVEJ
KONŠTRUKCIE
Doterajšie výsledky výskumov a skú-
senosti z betonárskej praxe v ob-
lasti možného nepriaznivého vplyvu
dištančných teliesok na niektoré ty-
py železobetónových konštrukcií sa
v súčasnosti využívajú hlavne for-
mou odporúčaní. Tie sa aplikujú naj-
mä u železobetónových plošných kon-
štrukcií, ktoré počas prevádzkovej ži-
votnosti prichádzajú priamo do sty-
ku s okolitým prostredím. Ako príklad
sa dá uviesť železobetónová dosko-
stenová konštrukcia typu „bielej va-
ne“ (ďalej len BV), pri ktorej jednotlivé
časti (napr. základová doska a steny)
zabezpečujú vodonepriepustnosť bez
akýchkoľvek ďalších hydroizolačných
vrstiev. Pre takéto typy železobetó-
nových konštrukcií v súčasnosti exis-
tujú predpisy vo forme smerníc, ktoré
upravujú aj vhodnosť použitia niekto-
rých typov dištančných teliesok [4] až
[7]. Tieto však majú spravidla len od-
porúčací charakter. Tak napr. rakús-
ke smernice pre BV [4] v ods. 6.7 Vý-
stuž – uvádzajú, že „dištančné telieska
z plastu sa nesmú použiť”. Toto odpo-
rúčanie, ktoré betonárska prax v prípa-
de BV spravidla dodržiava, vychádza
s poznatkov výskumu. V prípade DT
z plastu sa v styku cementovej mat-
rice s plastovou plochou telieska vy-
tvára tzv. „stenový efekt”, ktorý spočí-
va vo vytvorení tenkej kontaktnej (pre-
nosovej) vrstvy pozostávajúcej z naj-
jemnejších častíc cementu a jemného
kameniva (obr. 5). Táto vrstva sa zvyk-
ne označovať ako „styková prenoso-
vá zóna” (v angl. Interfacial Transition
Zone – ITZ) [9]. Jej hrúbka je taká, aká
je veľkosť zrna cementu, to znamená
približne do 100 μm. Táto sa vyznačuje
vysokou pórovitosťou, a tým aj veľkou
mierou nasiakavosti (vzlínavosti) v po-
rovnaní s okolitým betónom. Prienik
vody s obsahom možných agresívnych
látok touto vrstvou k oceľovej výstuži
môže byť príčinou jej korózie. Tento
jav sa nevyskytuje pri použití DT z ma-
teriálov na báze cementu. To zna-
mená, že v styku takéhoto typu DT
s okolitým betónom sa stenový efekt
nevytvára.
Požiadavky (normatívne) súčasnej
normy [3] v čl. 6, ods. (7) hovo-
ria, že „dištančné telieska vyrobené
z betónu alebo materiálov na báze
cementu musia mať aspoň takú
pevnosť a musia byť aspoň tak odol-
né proti korózii, ako je betón sa-
motnej konštrukcie”. Príloha D
(informatívna) v čl. D 6.2, ods. 2 uvádza
odporúčania, že „pri výbere vhod-
ných dištančných teliesok sa musí
uvažovať so zaťažením počas ukla-
dania výstuže, a betónu. Dištančné
telieska nesmú viesť k vytváraniu
vzduchových dutín, rozvoju trhlín,
prietoku vody alebo poškodeniu vý-
stuže, a tým k ovplyvneniu navrho-
vanej prevádzkovej životnosti kon-
štrukcie. Dlhé priebežné podperné
sedlá výstuže (lišty) môžu byť príči-
nou vzniku trhlín, a preto ich použitie
nie je vhodné v korozívnom prostre-
dí“. Poslednou vetou sa myslí použi-
tie priamych líšt umiestnených kolmo
na výstuž, to znamená v smere po-
tenciálnych trhlín. Preto sa krycie liš-
ty spodnej výstuže z materiálu na bá-
ze cementu majú ukladať šikmo k vý-
stuži alebo sa tvarujú do zvlnenej for-
my „hada” (lišty z vláknobetónu). Ich
efekt je však pri dodržaní týchto zá-
sad rovnaký. Rakúske smernice pre
BV [4] v čl. 6.7 považujú „použitie
takýchto dištančných telies z betó-
nu alebo vláknobetónu za rovnocen-
né“. Rovnakú zásadu prevzali aj české
smernice pre BV [6] v ods. 6.7 a slo-
venské smernice pre vodonepriepus-
tné betónové konštrukcie – BV [7]
v ods. 6.6.
Obr. 5 a) Znázornenie tzv. „stenového efektu”
na styku povrchu DT z plastu s betónom,
b) podrobnosť tohto miesta pri pohľade cez
rastrovací elektrónový mikroskop [9]
❚ Fig. 5 a) Illustration of so called „wall
effect” in the contact place of plastic spacer
with concrete, b) the detail of this place
through the electronics microscope [9]
5a
5b
POVRCH DT
POVRCH DT
7 15 / 2 0 1 2 ❚ t e c h n o l o g i e • k o n s t r u k c e • s a n a c e • B E T O N
M A T E R I Á LY A T E C H N O L O G I E ❚ M A T E R I A L S A N D T E C H N O L O G Y
ZÁVER
Z vyššie uvádzaných informácií vyplý-
va, že súčasná platná európska norma
[3] vo svojej normatívnej (povinnej) čas-
ti nepredpisuje žiadne podrobné povin-
nosti zhotoviteľovi pri výbere dištanč-
ných teliesok na zabezpečenie kry-
cej vrstvy výstuže. V prípade dištanč-
ných teliesok z betónu alebo materia-
lu na báze cementu požaduje len ich
porovnateľné pevnostné charakteris-
tiky s betónom samotnej konštrukcie.
Odporúčania normy [3] v Prílohe D –
Pokyny pre výstuž, problém vhodnos-
ti použitia toho ktorého materialu pre
DT neriešia. Ostatné dostupné predpi-
sy najmä vo forme smerníc pre BV [4]
až [7] obsahujú pokyny pre použitie DT
len vo forme odporúčaní. Pravidlo pre
nepoužívanie DT z plastov rôzneho ty-
pu a druhu betonárska prax vo všeo-
becnosti v prípade železobetónových
konštrukcií BV akceptuje. Použitie DT
z betónu, resp. vláknobetónu v prí-
pade železobetónovej konštrukcie BV
sa považuje za rovnocenné. V prípa-
de použitia dištančných prvkov vo for-
me líšt je dôležité venovať dostatočnú
pozornosť ich rozmiestneniu (polohe
a hustote) vo vzťahu k nosnej prútovej
výstuži a neklásť ich v smere kolmom
na prúty výstuže.
Správnym použitím vhodného typu
DT, dodržaním odporúčaní výrobcu pri
ich aplikácii na prúty výstuže v potreb-
nom množstve, resp. hustote sa docie-
li požadované krytie betónom a vyso-
ká kvalita povrchu hotovej betónovej
konštrukcie.
Tento príspevok vznikol za finančnej podpory
vedeckého projektu VEGA č.01/0180/10 –
Faktory ovplyvňujúce využitie vysokohodnotného
betónu v nosných betónových prvkoch
a konštrukciách.
Prof. Ing. Igor Hudoba, PhD.
Stavebná fakulta STU
Katedra betónových konštrukcií
a mostov
Radlinského 11, 813 68 Bratislava
e-mail: [email protected]
Z Á R U K A
Literatúra:
[1] STN EN 1992-1-1: Navrhovanie betó-
nových konštrukcií. Časť 1: Obecné
pravidlá a pravidlá pre budovy, 2006
[2] STN EN 206-1: Betón. Časť 1:
Špecifikácia, vlastnosti, výroba
a zhoda, 2002
[3] STN EN 13670: Zhotovovanie betóno-
vých konštrukcií, 2010
[4] Richtlinie: Wasserundurchlässige
Betonbauwerke – Weiße Wannen.
Ostereichische Vereinigung für Beton-
und Bautechnik, März 2009, 76 S.
[5] Erläuterungen zur DAfStb-Richtlinie
wasserundurchlässige Bauwerke
aus Beton, Deutscher Ausschuss für
Stahlbeton, Berlin 2006, 52 S.
[6] TP ČBS 02: Bílé vany –
Vodonepropustné betonové konstruk-
ce, 2007
[7] Smernice pre vodonepriepustné betó-
nové konštrukcie – biele vane, SKSI,
Bratislava 2012
[8] Lohmeyer G., Ebeling K.: Weiße
Wannen – einfach und sicher. Verlag
Bau+Technik GmbH, 2009, 461 S.
[9] Scrivener K. L., Crumbie A. K.,
Laugesen P.: The interfacial transi-
tion zone (ITZ) between cement paste
and aggregate in concrete, Interface
science 12, pp. 411–421, ©Kluwer
Academic Publication 2004
SYSTÉM KONTROLY KVALITY PŘI VÝROBĚ CEMENTU ❚ SYSTEM OF
QUALITY CONTROL DURING THE CEMENT PRODUCTION PROCESS
7 2 B E T O N • t e c h n o l o g i e • k o n s t r u k c e • s a n a c e ❚ 5 / 2 0 1 2
M A T E R I Á LY A T E C H N O L O G I E ❚ M A T E R I A L S A N D T E C H N O L O G Y
Kateřina Jiroušková
Výroba cementu je složitý a chemicky i energe-
ticky náročný proces, a je tedy pod neustálým
dohledem řady procesních pracovníků, kteří jej
na základě on-line dostupných chemických,
energetických a emisních údajů řídí. Cílem toho-
to článku je nastínit odborníkům z jiných staveb-
ních oborů, ale i laikům, jaké kontrolní kroky jsou
během celé výroby prováděny, aby byla zajiště-
na požadovaná kvalita a bezpečnost konečného
produktu – cementu. V první části je pro lepší
srozumitelnost popsána výroba cementu. Druhá
část je zaměřena na samotný systém kontro-
ly kvality během celého výrobního procesu.
❚ Cement production is a sophisticated and
chemically and energy demanding process, and
is therefore under permanent supervision of the
many process engineers with on-line available
chemical, energy and emission data. The aim of
this article is to outline to the experts from other
construction branches, but also to common
readers, which control steps during the whole
production are carried out in order to ensure
the quality and safety of the final product –
cement. For better comprehensibility, the first
part describes the cement production process.
The second part is focused on the system of
quality control during the entire production
process.
CEMENT JAKO STANOVENÝ
VÝROBEK A OZNAČENÍ CE
Z hlediska legislativních požadavků
mů žeme výrobky rozdělit do dvou sku-
pin:
• nestanovené výrobky,
• stanovené výrobky.
Podle zákona č. 22/1997 Sb. patří
cement mezi stanovené výrobky. Z to-
hoto zákona vyplývá povinnost výrob-
ců uvést na trh výrobky jen po posou-
zení shody jejich vlastností s požadav-
ky na bezpečnost stanovenými tím-
to zákonem a technickými předpisy
(v případě cementu technická norma
ČSN EN 197-1).
Při splnění normativních požadavků
získá cement označení CE, které ga-
rantuje, že výrobek je spolehlivě bez-
pečný a kvalitní a že splňuje všechny
požadavky na bezpečnost, zdravotní
nezávadnost a ochranu životního pro-
středí. Toto označení zároveň umož-
ňuje umístit výrobek na jednotný ev-
ropský trh.
VÝROBA CEMENTU
Těžba suroviny
Hlavní surovinou pro výrobu cementu
je nízkoprocentní vápenec, který se tě-
ží v lomech (obr. 1). Vytěžená surovina
je podrcena a dopravována na před-
homogenizační skládku, která zároveň
zajišťuje dostatečnou zásobu suroviny.
Systém zakládání a odebírání vápence
na skládce je prvním stupněm homo-
genizace suroviny.
Příprava suroviny – sušení a mletí
Protože složení těžených vápenců ob-
vykle neodpovídá konečným požadav-
kům pro výpal kvalitního slinku, je po-
třeba upravovat vápencovou surovinu,
zejména její chemické složení, dalšími
komponenty. Podle místních podmí-
nek se přidává vysokoprocentní korek-
ční vápenec, sádrovec, popílek a žele-
zitá, případně křemičitá korekce. Směs
základní suroviny a korekčních surovin
je v surovinových mlýnech rozemleta
na jemný prášek a současně vysušena.
Poté je rozemletá surovina dopravena
do sil na surovinovou moučku a zde je
dále homogenizována.
Výpal portlandského slinku
Nejdůležitější částí procesu výroby
cementu je výpal slinku. Surovinová
moučka prochází čtyř až šestistupňo-
vou soustavou disperzního výměníku
tepla. Zde dochází využíváním energe-
tického obsahu kouřových plynů z pe-
ce k protiproudému předehřátí surovi-
ny na teplotu 800 až 1 000 °C a k čás-
tečnému až téměř úplnému rozkladu
vápence. Surovina pokračuje do rotač-
ní pece, kde při teplotě 1 450 °C vzni-
ká tavenina. Při této teplotě se tvo-
ří čtyři nejdůležitější slinkové minerá-
ly: trikalciumsilikát – alit (3 CaO . SiO2),
dikalciumsilikát – belit (2 CaO . SiO2),
tetrakalciumaluminátferrit – brownmi-
llerit (4 CaO . Al2O3 . Fe2O3), trikalciu-
maluminát – celit (3 CaO . Al2O3). Ná-
sledným prudkým ochlazením slinku
v chladiči za rotační pecí se minerá-
ly stabilizují a vzniká portlandský slinek.
Mletí cementu
Hotový slinek je uskladňován ve slinko-
vém sile. Odtud je dopravován do ce-
mentových mlýnů, kde se mele spo-
lu s regulátorem tuhnutí (sádrovcem).
V průběhu mletí mohou být přidávány
další složky v závislosti na požadova-
ném druhu cementu (vysokopecní gra-
nulovaná struska, popílek, vápenec…).
Hotový cement je skladován v cemen-
tových silech, odkud se uvolňuje k ex-
pedici.
Nakládka a doprava cementu
Vyrobený cement je uskladňován od-
děleně podle druhu a pevnostní třídy
v samostatných cementových silech.
Odtud je nakládán volně ložený buď
do autocisteren nebo železničních va-
gonů. Mnohem menší objem cemen-
tu je zákazníkovi dopravován balený
v pytlích.
SYSTÉM KONTROLY KVALITY
CEMENTU BĚHEM VÝROBNÍHO
PROCESU
Útvar kontroly a řízení kvality zabez-
pečuje dohled nad celým výrobním
procesem. Kontrolou procházejí také
všechny vstupní materiály a vyrobe-
ný a expedovaný cement. Laborato-
ře jsou vybaveny špičkovou laborator-
ní technikou.
Provozní laboratoř – vzorky pro
kontrolní zkoušky jsou odebírány po-
mocí automatických vzorkovacích
stanic v určených časových interva-
lech a do laboratoře jsou dopravová-
ny potrubní poštou. Zde se analyzují
a na základě každé odchylky se prová-
1
7 35 / 2 0 1 2 ❚ t e c h n o l o g i e • k o n s t r u k c e • s a n a c e • B E T O N
M A T E R I Á LY A T E C H N O L O G I E ❚ M A T E R I A L S A N D T E C H N O L O G Y
dí ve všech fázích výroby okamžitá ko-
rekce. Celý proces od odběru vzorku
až po jeho analýzu má řada cementá-
ren plně automatizovaný (obr. 2). Vzor-
ky jsou podrobovány dvěma kontro-
lám: chemické analýze na rentgenfluo-
rescenčním a rentgendifrakčním analy-
zátoru a zkoušce jemnosti mletí na la-
serovém granulometru.
Fyzikálně mechanická laboratoř
provádí zkoušky podle řady norem
ČSN EN 196, tzn. zkoušky pevnos-
tí, stanovení spotřeby vody a tuhnu-
tí cementu a další zkoušky požadova-
né odběrateli.
Palivová laboratoř slouží k analý-
zám všech vstupních paliv. Přesné
kontroly umožňují optimalizaci výpa-
lu, a tím stabilizaci kvality slinku a také
snižování spotřeby energie.
Analytická laboratoř zajišťuje do-
plňkové chemické analýzy.
Betonářská laboratoř je primárně
zaměřena na zkoušení vlastností čerst-
vého a ztvrdlého betonu a kameni-
va. Výsledky pomáhají ověřovat užit-
né vlastnosti vyráběných produktů pro
konkrétní aplikace zákazníků.
Na všechny kontrolní operace jsou
vypracovány písemné návody, kte-
ré určují časový harmonogram odbě-
rů, metodiku jednotlivých analýz a je-
jich záznam do databází. Zkoušky se
provádějí jak podle evropských stan-
dardů, tak i podle metodik, které lé-
pe a přesněji vypovídají o chování ce-
mentu v čerstvém betonu. Řízení kva-
lity produktů podléhá zásadám cer-
tifikovaného systému integrovaného
managementu, především pak poža-
davkům ČSN EN ISO 9001.
Výroba cementu je složitý a chemic-
ky i energeticky náročný proces a pro-
to kontrolní operace probíhají ve všech
výrobních fázích. Laboratorní zkouš-
ky se nevztahují jen na zkoušení hoto-
vého výrobku, ale zahrnují také rozbo-
ry všech vstupních surovin a mezipro-
duktů. Systém kontroly kvality lze pro-
to rozdělit do tří fází:
Vstupní kontrola
Vstupní kontrolní přejímkou procházejí
všechny materiály odebírané od exter-
ních dodavatelů. Jsou to korekční slož-
ky pro úpravu surovinové moučky, ně-
které hlavní a doplňující složky přidá-
vající se k mletí slinku podle druhu vy-
ráběného cementu a paliva. U všech
těchto materiálů je vyžadováno, aby
byly dlouhodobě kvalitativně stabilní
a splňovaly požadované vlastnosti.
Mezioperační kontrola
Do mezioperační kontroly spadá celý
výrobní proces od těžby vápence v lo-
mech až po uložení hotového cementu
v expedičních silech.
Při těžbě suroviny se odebírá pomo-
cí pneumatického vzorkovače vrtná
moučka, z které jsou prováděny pravi-
delné analýzy chemického složení tě-
žené horniny. Na předhomogenizač-
ní skládce se na základě analýz zaklá-
dá surovina tak, aby došlo k vyrovnání
chemického složení a byla tak připra-
vena optimální směs pro mletí surovi-
nové moučky.
Základním předpokladem pro dosa-
žení stálé a vysoké kvality portlandské-
ho slinku a cementu je vysoký stupeň
homogenity vstupní surovinové smě-
si. Před vstupem homogenizované vá-
pencové drtě do surovinového mlýna
jsou přidávány korekční složky, jejichž
pomocí se upravuje chemické složení.
Jejich dávkování je možné řídit za po-
moci např. kontinuálního neutronové-
ho analyzátoru CBA (Cross Belt Ana-
lyser), umístěného nad dopravním pa-
sem suroviny (obr. 3). Analýzy probíha-
jící v několikasekundových intervalech
umožňují přesné dávkování korekčních
složek, a tím přípravu vysoce kvalit-
ní suroviny.
V portlandském slinku se kromě zá-
kladní silikátové analýzy na rentgenfluo-
rescenčním spektrometru (XRF) sta-
novuje také obsah slinkových minerálů
Obr. 1 Schéma výrobního procesu cementárny (zdroj: Českomoravský
cement, a. s.) ❚ Fig. 1 Cement production scheme (source:
Českomoravský cement, a. s.)
Obr. 2 Automatizovaná laboratoř – příprava vzorků pro analýzu ❚
Fig. 2 Automated laboratory – preparation of samples for analysis
Tab. 1 Zkoušky a analýzy prováděné u vstupních materiálů ❚
Tab. 1 Testing and analysis carried out on raw materials
Materiál Zkoušky
Komponenty surovinové směsi
Vysokoprocentní vápenec chemické složení (XRF)
Nízkoprocentní vápenec chemické složení (XRF)
Popílek obsah CaO, MgO, Al2O3 ,SiO2, SO3 (XRF)
Energosádrovec chemické složení (XRF)
Železitá korekce obsah Fe2O3 (XRF)
Křemičitá korekceobsah SiO2, Fe2O3, Cr2O3 (XRF),vlhkost
Složky cementu
Granulovaná vysokopecní struska
chemické složení (XRF),vlhkost, sypná hmotnost,obsah sklovité fáze (XRD)
Vápenecobsah CaCO3 (XRF), obsah jílovitého podílu dle ČSN EN 933-9, obsah TOC dle ČSN EN 13639
Energosádrovecchemické složení (XRF), vlhkost
Křemičitý popílek
ztráta žíháním dle ČSN EN 196-2,obsah volného CaO dle ČSN EN 451-1, objemová stálost dle ČSN EN 196-3,obsah SiO2
Paliva
Uhlívýhřevnost, vlhkost,obsah popela,obsah síranů a chloridů
Tuhá alternativní paliva TAP
výhřevnost, sypná váha, vlhkostobsah chloridů, popela, obsah biomasy dle ČSN EN 15440
Mazut,Kapalná alternativní paliva
výhřevnost, obsah síry
Plyn zemní naftový výhřevnost
Vysvětlivky: XRF – rentgenfluorescenční analýza, XRD – rentgenová difrakční analýza,
TOC – celkový organický uhlík (Total Organic Carbon)
2
7 4 B E T O N • t e c h n o l o g i e • k o n s t r u k c e • s a n a c e ❚ 5 / 2 0 1 2
M A T E R I Á LY A T E C H N O L O G I E ❚ M A T E R I A L S A N D T E C H N O L O G Y
a zbytkového volného vápna na rentge-
novém difraktometru (XRD). Oba ana-
lyzátory jsou součástí jednoho přístroje
(obr. 4).
Výstupní kontrola
Z mlýnice cementu se cement dopra-
vuje do expedičních sil, odkud je přes
automatizovaná nakládací místa na-
kládán do autocisteren nebo do vago-
nů RAJ (vagony na přepravu cemen-
tu, pozn. red.). Část cementu prochází
na balicí linku, odkud je přes mezisklad
expedován balený cement na pale-
tách. Na balicí lince je podle konkrét-
ních podmínek závodu instalováno za-
řízení k dávkování speciální přísady,
která redukuje při zpracování cemen-
tu šestimocné rozpustné formy chro-
mu na nerozpustné trojmocné. Ba-
lený cement je určen především pro
ruční zpracování, kdy by šestimocný
chrom mohl vyvolat u citlivých pracov-
níků alergickou reakci, a proto je nutno
jej redukovat.
Při výstupní kontrole cementu je kla-
den velký důraz na splnění požadavků
stanovených normou ČSN EN 197-1.
Všechny zkoušky jsou řádně doku-
mentovány a archivovány a vzorky
cementu odebrané během expedi-
ce jsou skladovány po dobu deva-
desáti dnů. Ucelený měsíční přehled
výsledků zkoušek pro každý druh
cementu je uveden ve statistickém
hodnocení kvality cementu a vý-
robce ho buď zveřejňuje na svých
webových stránkách, nebo ho
poskytuje zákazníkovi na požádá-
ní. Posouzení shody provádí certifi-
kační orgán v souladu s požadavky
normy ČSN EN 197-2 na základě
odebraných vzorků expedované-
ho cementu. V případě, že výrobce
dohodne se zákazníkem další
požadavky, např.: teplotu, měrný
povrch atd., musí zajistit jejich plnění.
Ing. Kateřina Jiroušková,
Výzkumný ústav maltovin
Praha, s. r. o.
Na Cikánce 2
153 00 Praha 5-Radotín
www.vumo.cz
Zdroje:
[1] Webové stránky členů svazu výrobců
cementu SVC ČR
[2] Webové stránky Úřadu pro technickou
normalizaci, metrologii a státní zkušeb-
nictví, www.unmz.cz.
Tab. 2 Zkoušky a analýzy prováděné u meziproduktů ❚
Tab. 2 Testing and analysis carried out on intermediates
Materiál Zkoušky
Mletá surovinachemické složení (XRF),
jemnost mletí
Slinekchemické složení (XRF),
fázové složení (XRD)
Cement
chemické složení (XRF), fázové složení (XRD)
granulometrická křivka, případně měrný povrch dle ČSN EN 196-6,
ztráta žíháním, fyzikální a mechanické parametry
Tab. 3 Zkoušky a analýzy prováděné u konečného produktu – cement
❚ Tab. 3 Testing and analysis carried out on the finished product –
cement
Materiál Zkoušky
Cement
na expedici
nerozpustný zbytek dle ČSN EN 196-2,
objemová stálost, doba tuhnutí dle ČSN EN 196-3,
pevnosti dle ČSN EN 196-1,
stanovení obsahu síranů a chloridů dle ČSN EN 196-2,
obsah ve vodě rozpustného CrVI+ (pro balený cement)
dle ČSN EN 196-10,
hmotnostní obsah přírodních radionuklidů (jednou za dva roky)
Obr. 3 Rentgenfluorescenční spektrometr ❚ Fig. 3 X-ray
fluorescence spectrometer
Obr. 4 Neutronový analyzátor XBA umístěný nad dopravním pasem
surovinové moučky ❚ Fig. 4 XBA neutron analyzer located above
the conveyor belt with raw meal
3 4
Moderní způsob projektování železobetonových konstrukcí v programu Tekla Structures umožňuje rychle reagovat na změny, propojit model se statickými programy, automaticky generovat výrobní dokumentaci a plánovat řízení stavby. Vyzkoušejte bezplatný prohlížeč TeklaBIMsight užitečný pro všechny účastníky projektu.
A TRIMBLE COMPANYTEKLA STRUCTURES
SAMOKOTVENÁ MEMBRÁNA NAD OBDÉLNÍKOVÝM PŮDORYSEM
❚ SELF-ANCHORED MEMBRANE ABOVE A RECTANGULAR PLAN
7 6 B E T O N • t e c h n o l o g i e • k o n s t r u k c e • s a n a c e ❚ 5 / 2 0 1 2
V Ě D A A V Ý Z K U M ❚ S C I E N C E A N D R E S E A R C H
Leonard Šopík, Jiří Stráský
Samokotvená předpjatá membrána nad obdél-
níkovým půdorysem je popsána z hlediska
konstrukčního uspořádání a statického půso-
bení. Jsou uvedeny základní výsledky analýz
postupné výstavby a aplikace proměnného zatí-
žení. Na závěr jsou uvedena doporučení pro
různé rozměry konstrukcí. ❚ A self-anchored
edprestressed membrane above a rectangular
plan is described in terms of the structural
arrangement and a static function. Essential
results of the analyses of a progressive erection
and an application of the variable load are
presented. In conclusion the recommendations
for different dimensions of structures are
presented.
Membránové střešní konstrukce
z předpjatého betonu jsou vhodné pro
zastřešení staveb sloužících ke spole-
čenským a reprezentativním účelům.
Jsou také využitelné v průmyslových
stavbách, sportovních halách a stadio-
nech, u kterých je často nutné zastřešit
rozsáhlé prostory bez omezení vnitřní-
ho prostoru sloupovými prvky.
Tento článek navazuje na publikace
[1, 2] a je zaměřen na analýzu membrá-
ny jednoduché křivosti nad obdélníko-
vým půdorysem s využitím samokot-
veného systému.
PRINCIP SAMOKOTVENÉHO
SYSTÉMU
Samokotvený systém se skládá z před-
pjaté membrány kotvené v krajních
nosnících. Vodorovná síla je přenášena
ohybem nosníků do přímých (obr. 1) či
obloukových vzpěr (obr. 2).
Celkové statické působení konstruk-
ce je zřejmé z obr. 3. Nosné kabe-
ly jsou ukotveny v koncových nosní-
cích, a horizontální síla z kabelů je tím
přenesena do těchto nosníků. Kon-
cový nosník je podélně předepnut
a radiální účinky od tohoto předpě-
tí jsou v rovnováze s horizontálními si-
lami kabelů. Koncový nosník tak pře-
náší horizontální síly z ukotvení mem-
brány do krajních vzpěr. Vzpěrami
jsou síly z obou stran ukotvení pře-
nášeny proti sobě, a je tak uzavřen
přenos sil působících v konstrukci;
mluvíme o tzv. samokotveném sys-
tému. Je tedy vytvořena konstruk-
ce, u které není nutné nákladné za-
chycení horizontálních sil základovou
konstrukcí.
STUDOVANÁ KONSTRUKCE
Pro studium membránové střešní kon-
strukce s použitím samokotveného
systému byly zvoleny půdorysné roz-
měry, které jsou vhodné např. pro za-
střešení plaveckého stadionu. Studo-
vaná střešní konstrukce měla půdorys-
né rozměry membrány 63 m na délku
a 48 m na šířku. Velikost vzepětí byla
zvolena 4 m. Z důvodu odvodnění by-
lo navrženo parabolické konkávní za-
křivení v příčném směru o velikosti vze-
pětí 0,5 m. Na obr. 4 je znázorněn fi-
nální tvar konstrukce včetně základní-
ho popisu.
Koncové kotevní nosníky spolu s ob-
loukovými vzpěrami tvoří samokot-
vící rám. Membrána je s tímto rá-
mem spojena podél koncových nos-
níků a také podél obloukových vzpěr.
Do koncového nosníku jsou zakotve-
ny nosné kabely a také podélné před-
pínací kabely. Příčné předpínací kabe-
ly jsou zakotveny do podélných ob-
loukových vzpěr. Předpínací kabely
ve směru příčném i podélném se sklá-
dají ze čtyř lan o ploše jednoho lana
150 mm2 a jsou napnuty na hodnotu
1 200 MPa.
Koncový nosník má průřez o rozmě-
rech 1,5 x 4 m a je natočen tečně k pa-
rabolické geometrii membrány. Ob-
loukové vzpěry mají čtvercový průřez
o hraně 0,7 m a svou geometrií kopí-
rují tvar membrány. Pro zajištění stabi-
lity ve vertikálním směru jsou štíhlé ob-
loukové vzpěry podepřeny sloupovými
1
3
2
4
7 75 / 2 0 1 2 ❚ t e c h n o l o g i e • k o n s t r u k c e • s a n a c e • B E T O N
V Ě D A A V Ý Z K U M ❚ S C I E N C E A N D R E S E A R C H
prvky. Ve směru horizontálním (příč-
ném) jsou spojeny s membránou.
Základním stavebním prvkem stu-
dované membrány jsou prefabrikova-
né panely (obr. 5). Všechny panely jsou
čtvercového půdorysu o rozměrech
3 m x 3 m. Tloušťka panelů je 80 mm.
Po okrajích jsou panely opatřeny žeb-
ry. Žebra v podélném směru jsou roz-
měrově větší než v příčném, protože
prostor jimi vytvořený obsahuje větší
množství kabelů než prostor vytvořený
příčnými žebry. Při řešení se pro pre-
fabrikované panely předpokládalo po-
užití lehkého konstrukčního betonu tří-
dy LC 25/28.
VÝPOČTOVÝ MODEL A FÁZE
VÝSTAVBY
Při reálné výstavbě by konstrukce pro-
cházela různými stadii namáhání a sta-
tických systémů. Postup výstavby má
zásadní vliv na finální tvar i napjatost
membrány. Bylo tedy nutné respekto-
vat tento postup i při analýze konstruk-
ce [1]. Analýza byla rozdělena na dvě
základní části, a to na stadium montá-
že prefabrikovaných panelů a na sta-
dium po zmonolitnění prefabrikátů.
Obě základní stadia byla dále rozdě-
lena do několika dalších kroků s cí-
lem vnést do membrány potřebnou
tlakovou rezervu, a to při respektová-
ní postupu výstavby. Výpočetní mode-
ly byly řešeny v programovém systému
ANSYS. Model ve finálním stavu vý-
stavby je zobrazen na obr. 6 a detailní
pohled na obr. 7.
VYHODNOCENÍ NAPJATOSTI
MEMBRÁNY
Ve finálním kroku výstavby byla do be-
tonové membrány v obou směrech
vnesena tlaková rezerva o velikosti 2 až
3 MPa (obr. 8 a 9).
Tlaková rezerva membrány je odčer-
pávána proměnným zatížením větrem
a sněhem. Sníh byl aplikován třemi
způsoby, a to na celou plochu, na po-
délnou polovinu a na příčnou polovinu.
Vítr byl aplikován taktéž třemi způsoby
a to kombinací tlaku a sání, kombina-
cí dvou velikostí sání v podélném smě-
ru a také kombinací dvou velikostí sá-
ní ve směru příčném. Zatížení větrem
i sněhem bylo určeno na základě plat-
ných norem. K největšímu odčerpání
tlakové rezervy došlo při aplikaci zatí-
žení sněhem na celou plochu (obr. 10
a 11). Tlaková rezerva při tomto zatížení
poklesla na hodnotu 1 MPa ve středni-
ci panelu, a nebyla tak zcela vyčerpá-
na. Velikost navrženého předpětí byla
dostatečná.
Také funkčnost samokotveného sys-
tému byla potvrzena. Výpočtový mo-
del byl podepřen pouze ve směru svis-
lém a ve směru horizontálním byl po-
depřen pružně (s malou tuhostí pružin).
Pružné podepření tak nijak výrazně
neomezovalo přenos sil v konstruk-
ci a dávalo možnost plně využít sa-
mokotvícího rámu.
ČASOVÁ ANALÝZA KONSTRUKCE
Nedílnou součástí návrhu většiny be-
tonových konstrukcí je jejich analýza
v čase. Stejně jako u betonů obyčej-
ných dochází v čase i u betonů lehkých
k vývoji charakteristik materiálu (ná-
růst pevnosti, modulu pružnosti) a také
k objemovým změnám betonu (dotva-
rování a smršťování). U lehkých betonů,
čili betonů s pórovitým kamenivem, je
průběh těchto změn v čase a jejich ko-
nečná hodnota různá od betonů oby-
čejných. Smršťování je u lehkých be-
tonů vyšší a dotvarování je naopak niž-
ší. Pro zhodnocení vlivu reologických
vlastností membrány a celé konstrukce
byla provedena časově závislá analýza.
Při ní byla membránová plošná kon-
strukce nahrazena roštovým prutovým
modelem. Nejdříve byla časově závislá
analýza provedena pouze na jedné řa-
dě panelů, která byla na svých koncích
vetknuta. Byl v podstatě vytvořen jeden
předpjatý pás, který nebyl ovlivněn reo-
logickými změnami samokotvícího rá-
Obr. 1 Samokotvená membrána s přímými vzpěrami ❚ Fig. 1 Self-
anchored membrane with straight struts
Obr. 2 Samokotvená membrána s obloukovými vzpěrami ❚
Fig. 2 Self-anchored membrane with arc struts
Obr. 3 Statická funkce samokotveného systému ❚ Fig. 3 Static
function of self-anchored system
Obr. 4 Popis konstrukce a základní rozměry ❚ Fig. 4 Description of
structure and dimensions
Obr. 5 Prefabrikované panely ❚ Fig. 5 Precast segments
Obr. 6 Zobrazení celého modelu ❚ Fig. 6 Global model
Obr. 7 Detailní zobrazení panelů ❚ Fig. 7 Detail of precast
segments
6 7
5
7 8 B E T O N • t e c h n o l o g i e • k o n s t r u k c e • s a n a c e ❚ 5 / 2 0 1 2
V Ě D A A V Ý Z K U M ❚ S C I E N C E A N D R E S E A R C H
Obr. 8 Normálové napětí ve střednici v podélném směru [Pa]
❚ Fig. 8 Normal stresses in the midplane in longitudinal direction [Pa]
Obr. 9 Normálové napětí ve střednici v příčném směru [Pa] ❚
Fig. 9 Normal stresses in the midplane in transversal direction [Pa]
Obr. 10 Normálové napětí ve střednici v podélném směru při
zatížení sněhem [Pa] ❚ Fig. 10 Normal stresses in the midplane in
longitudinal direction caused by snow load [Pa]
Obr. 11 Normálové napětí ve střednici v příčném směru při zatížení
sněhem [Pa] ❚ Fig. 11 Normal stresses in the midplane in
transversal direction caused by snow load [Pa]
Obr. 12 Vliv dotvarování na membránu, a) jeden pás bez
samokotvícího rámu, b) celá konstrukce ❚ Fig. 12 Influence of
creep on membrane, a) one stress ribbon without self-anchored frame,
b) completed structure
Obr. 13 Modifikace samokotveného systému se vzpěrou
uprostřed ❚ Fig. 13 Modification of self-anchored system by strut
placed in the middle
12a
8
10
9
11
13
12b
7 95 / 2 0 1 2 ❚ t e c h n o l o g i e • k o n s t r u k c e • s a n a c e • B E T O N
V Ě D A A V Ý Z K U M ❚ S C I E N C E A N D R E S E A R C H
mu. Poté byl vytvořen model celé kon-
strukce membrány včetně samokot-
vícího rámu. Úbytek tlakové rezervy
na konci životnosti konstrukce (100 let)
byl u zjednodušeného modelu přibliž-
ně 8 %, u celkového modelu byl v po-
délném směru 12 % a ve směru příč-
ném asi 15 %. Lze tedy předpokládat,
že vlivem dotvarování a smršťování be-
tonu dosahují ztráty předpětí velikos-
ti okolo 15 %.
Srovnáním zjednodušeného modelu
jednoho pásu a celkového modelu bylo
zjištěno rozdílné ohybové namáhání
membrány. U zjednodušeného mo-
de lu pásu jsou ve vetknutí tažena
spodní vlákna průřezu membrány
a u celkového modelu jsou tažena horní
vlákna průřezu. U modelu předpjatého
pásu dochází vlivem dotvarování
ke stlačení pásu a pás se deformuje
nahoru (obr. 12a). U modelu celkové
konstrukce dochází vlivem dotvarová-
ní k podélné deformaci samokotvícího
rámu a tím je membrána deformová-
na směrem dolů (obr. 12b). Deforma-
cím odpovídá i průběh ohybových mo-
mentů.
VLIV ZMĚNY PŮDORYSNÝCH
ROZMĚRŮ KONSTRUKCE
Provedenými analýzami a jejich výsled-
ky byla prokázána pouze realizovatel-
nost konstrukce výše popsaných roz-
měrů. Membránová konstrukce nad
obdélníkovým půdorysem ovšem nabí-
zí značnou variabilnost rozměrů. Z to-
ho důvodu byla studie dále rozpracová-
na na různé půdorysné rozměry. Uká-
zalo se, že v případě zvětšení půdo-
rysných rozměrů není problémem sa-
motná membrána, dimenze nosných či
předpínacích kabelů, ale dimenze sa-
mokotvícího rámu. Zvětšením rozpětí
zastřešení výrazně narůstá velikost ho-
rizontálních sil, a tím náročnost na di-
menze koncového kotevního nosníku
a jeho předpětí. Pro případ, kdy už veli-
kost předpětí a s tím související rozmě-
ry koncového nosníku přerostou přija-
telné rozměry, je možné rozdělit kon-
cové nosníky umístěním přímých vzpěr
po jejich délce (obr. 13). To umož-
ní změnit trasování předpětí nosníků,
a využít tak vzepětí předpínacích kabe-
lů na menší délce.
Oblouky po stranách konstrukce,
které přenášejí síly z konců nosníků
proti sobě a uzavírají tak tok sil v kon-
strukci, je možné i u větších rozpětí volit
subtilní. Je ale nutné vzít v úvahu stabi-
litu oblouků v příčném směru v počá-
tečních krocích výstavby, kdy ještě ne-
ní zhotovena membrána. V rovině verti-
kální jsou proti vybočení zajištěny klou-
bově uloženými sloupy.
ZÁVĚR
Hlavním cílem studia samokotvené
membrány nad obdélníkovým půdo-
rysem bylo prověřit její realizovatel-
nost. Výsledky analýz a následující po-
sudky prokázaly, že konstrukce je rea-
lizovatelná. Tlaková rezerva vnesená
do membrány byla dostatečná a ne-
byla proměnným zatížením odčerpá-
na, a to ani v případě zahrnutí dlouho-
dobých ztrát určených časově závislou
analýzou. Také funkce samokotveného
systému byla potvrzena. Studií změny
půdorysných rozměrů byla potvrzena
realizovatelnost tohoto typu konstrukce
i pro větší půdorysné rozměry.
Předkládaný článek představil pokra-
čující studium membránových střeš-
ních konstrukcí z předpjatého betonu
na FAST VUT v Brně, konkrétně sa-
mokotvené membrány nad obdélní-
kovým půdorysem, a poukázal také
na možnost zastřešení pomocí tvaro-
vě čisté a moderní konstrukce. Získa-
né poznatky jsou dále využívány v dal-
ším studiu tvarově složitějších a rozma-
nitějších konstrukcí tohoto typu.
Popsaná konstrukce byla řešena v rámci
projektu Ministerstva průmyslu a obchodu
„Impuls“ FI – IM5/128 Progresivní konstrukce
z vysokohodnotného betonu. Příspěvek byl
vypracován v rámci výzkumného záměru MSM
0021630519 „Progresivní spolehlivé a trvanlivé
nosné stavební konstrukce“.
Ing. Leonard Šopík
Stráský, Hustý a partneři, s. r. o.
Bohunická 50, 619 00 Brno
e-mail: [email protected]
tel.: 547 101 811, www.shp.eu
Prof. Ing. Jiří Stráský, DSc.
Stráský, Hustý a partneři, s. r. o.
Bohunická 50, 619 00 Brno
e-mail: [email protected]
tel.: 547 101 811, www.shp.eu
& Fakulta stavební VUT v Brně
Veveří 95, 662 37 Brno
tel.: 541 147 845
Literatura:
[1] Stráský J.: Visuté předpjaté střechy.
Beton TKS 4/2005, 1/2006
[2] Stráský J.: Membránové střechy
z předpjatého betonu. Beton TKS
1/2008
SEMINÁŘE, KONFERENCE A SYMPOZIA
8 0 B E T O N • t e c h n o l o g i e • k o n s t r u k c e • s a n a c e ❚ 5 / 2 0 1 2
A K T U A L I T Y ❚ T O P I C A L S U B J E C T S
SEMINÁŘE, KONFERENCE A SYMPOZIA V ČR
SUPERPLASTICIZERS AND OTHER CHEMICAL ADMIXTURES IN CONCRETE10. mezinárodní konference Termín a místo konání: 28. až 31. října 2012, PrahaKontakt: e-mail: [email protected], www.intconference.org
RECENT ADVANCES IN CONCRETE TECHNOLOGY AND SUSTAINABILITY ISSUES12. mezinárodní konference Termín a místo konání: 31. října až 2. listopadu 2012, PrahaKontakt: e-mail: [email protected], www.intconference.org
19. BETONÁŘSKÉ DNY 2012Konference s mezinárodní účastíTermín a místo konání: 21. a 22. listopadu 2012, Hradec Králové• Vyzvané přednášky• Výzkum a technologie, Modelování a navrhování• Významné realizace – budovy, mosty, tunely
a podzemní stavby, jiné konstrukce a stavby• Rekonstrukce, revitalizace, konverze• Beton v architektuře, designu a uměníKontakt: Sekretariát ČBS, www.cbsbeton.eu
SUSTAINABLE BUILDING AND REFURBISHMENT FOR NEXT GENERATIONS Konference CESB 13Termín a místo konání: 26. a 28. června 2013, Praha • Šetrné rekonstrukce stávajících budov • Regenerace průmyslového dědictví• Low-tech a high-tech materiály pro udržitelné
budovy• Integrované navrhování budov• Metody a nástroje pro hodnocení• Udržitelná výstavba budov ve výuceKontakt: www.cesb.cz
CONCRETE ROADS 201412. mezinárodní sympoziumTermín a místo konání: 23. až 26. září 2014, Clarion Congress Hotel Praha• Sustainable pavements, Solutions for urban areas• Design and construction, Maintenance and
rehabilitationKontakt: e-mail: [email protected], www.concreteroads2014.org
ZAHRANIČNÍ KONFERENCE A SYMPOZIA
BETONÁRSKE DNI 20129. konference s mezinárodní účastíTermín a místo konání: 25. a 26. října 2012, BratislavaKontakt: e-mail: [email protected], www.betonarskedni.sk
FIDIC CONTRACTS WORKSHOPPractical guide to understanding and using the FIDIC conditions of contracts 1999Termín a místo konání: 22. a 23. listopadu 2012, Berlín, NěmeckoKontakt: e-mail:http://www.cornerstone-seminars.com
FIDIC INTERNATIONAL CONTRACT USERS´CONFERENCE25. konference Termín a místo konání: 5. a 6. prosince 2012, LondýnKontakt: e-mail: [email protected], www.ibclegal.com/fidic
PERFORMANCE-BASED AND LIFE-CYCLE STRUCTURAL ENGINEERING – PLSE 20121. mezinárodní konference Termín a místo konání: 5. až 7. prosince 2012, Hong Kong, Čína• Performance-based structural engineering • Life-cycle structural engineering• Integration of performance-based and life-cycle
structural engineeringKontakt: www.polyu.edu.hk/fce/PLSE2012/
ADVANCES IN CEMENT AND CONCRETE TECHNOLOGY IN AFRICA – ACCTA 2013Mezinárodní konference Termín a místo konání: 28. až 30. ledna 2013, Johannesburg, Jižní Afrika• State-of-the-art of concrete technology
in developing countries
• Case studies and concepts• Characterisation of cementitious materials• Mixture composition, additives and chemical
admixtures• Innovative use of concrete and high performance
concrete• Natural materials and innovative technologies
for construction• Design and evaluation of structural and durability
behaviour of concrete elements• Durability and structural evaluation of concrete
structures• Concrete technology for sustainability and energy
efficiency• Rehabilitation and maintenance• Education, standardisation, future research and
visions for construction technology in developing countries
• Social, economic and environmental aspects of cement, concrete and concrete construction
Kontakt: www.accta2013.com
57. BETONTAGETermín a místo konání: 5. až 7. února 2013, Edwin-Scharff-Haus Congress Center, Neu Ulm, Německo• Application-oriented research for concrete• The contribution of concrete construction to the
sustainability debate, Guest country Finland• From research to practiceKontakt: www.betontage.com
ENGINEERING A CONCRETE FUTURE: TECHNOLOGY, MODELING AND CONSTRUCTIONfib sympoziumTermín a místo konání: 22. až 24. dubna 2013, Tel-Aviv, Izrael• Advanced and innovative cementitious materials
and concrete• Constitutive modeling of cementitious and
composite materials• Design concepts and structural modeling• Punching and shear in RC and in PC
(prestressed concrete)• Challenges in bridge engineering• Advances in precast and PC engineering• Concrete structures under seismic and extreme
loads• Pioneering structures and construction methods• Structural aspects of tunnel construction
and designKontakt: e-mail: [email protected], http://www.fib2013tel-aviv.co.il/
ASSESSMENT, UPGRADING AND REFURBISHMENT OF INFRASTRUCTURESMezinárodní konference IABSETermín a místo konání: 6. až 8. května 2013, Rotterdam, Holandsko• Load carrying capacity and remaining lifetime• Assessment of structural condition• Modernisation and refurbishment• Materials and products, Structural verificationKontakt:e-mail: [email protected], http://www.iabse2013rotterdam.nl/
CONCRETE SUSTAINABILITY – ICCS131. mezinárodní konferenceTermín a místo konání: 27. až 29. května 2013, Tokyo, Japonsko• Environmental impact reduction technologies• Sustainability aspects in durability• Environmental design, evaluation, and systems• Social & economic aspects• Case studies of sustainable concrete materials
and structuresKontakt:e-mail: [email protected], http://jci-iccs13.jp/
NORDIC CONCRETE RESEARCH22. mezinárodní sympoziumTermín a místo konání: 16. až 19. června 2013, Reykjavik, IslandKontakt: www.nordicconcrete.net
FIBER REINFORCED POLYMERS FOR REINFORCED CONCRETE STRUCTURES – FRPRCS – 1111. mezinárodní sympoziumTermín a místo konání: 26. až 28. června 2013, Guimarães, PortugalskoKontakt: www.frprcs11.uminho.pt
SUSTAINABLE CONSTRUCTION MATERIALS AND TECHNOLOGIES – SCMT3Mezinárodní konference Termín a místo konání: 18. až 21. srpna 2013, Kyoto, Japonsko • Sustainable construction materials and structures• Durability of construction materials• Maintenance and life cycle management
of concrete structureKontakt: e-mail: [email protected], www.jci-net.or.jp/~scmt3/
CONCRETE SPALLING DUE TO FIRE EXPOSURE – IWCS 20133. mezinárodní workshopTermín a místo konání: 25. až 27. září 2013, Paříž, Francie
RHEOLOGY AND PROCESSING OF CONSTRUCTION MATERIAL1. mezinárodní RILEM konference společně sSELF-COMPACTING CONCRETE7. RILEM konference Termín a místo konání: 2. až 4. září 2013, Paříž, Francie• Components properties and characterization• Chemical admixtures and mix design• Laboratory and in-situ rheological testing• Constitutive models and flow modelling• Mixing, production and quality control• Processing and casting processes• Drying and setting• Process induced final properties such
as mechanical or durability propertiesKontakt: e-mail: [email protected], www.sccparis2013.com
COMPUTATIONAL TECHNOLOGIES IN CONCRETE STRUCTURES – CTCS13Mezinárodní konferenceTermín a místo konání: 8. až 12. září 2013, Int´l Convention Center Jeju, Jeju, KoreaKontakt: e-mail: [email protected], http://asem.cti3.com/ctcs13.htm
LONG SPAN BRIDGES AND ROOFS 36. IABSE sympoziumTermín a místo konání: 24. až 27. září 2013, Kolkata, Indie• Planning, design,research and development • Implementation, operation and maintenance Kontakt: e-mail: [email protected], www.iabse.org/kolkata2013
ULTRA-HIGH PERFORMANCE FIBRE-REINFORCED CONCRETE – UHPFRC 20132. mezinárodní sympoziumTermín a místo konání: 30. září až 2. října 2013 Marseille, FrancieKontakt: Nadget Berrahou-Daoud, e-mail: [email protected]
IMPROVING PERFORMANCE OF CONCRETE STRUCTURES4. mezinárodní fib kongresTermín a místo konání: 10. až 14. února 2014, Mumbai, India Kontakt: e-mail: [email protected], www.fibcongress2014mumbai.com
CONCRETE INNOVATION CONFERENCE – CIC 2014Termín a místo konání: 9. až 11. června 2014, Oslo, NorskoKontakt: www.cic2014.com
PH.D. SYMPOZIUM IN CIVIL ENGINEERING10. mezinárodní sympoziumTermín a místo konání: 21. až 23. července 2014, Quebec, KanadaKontakt: www.fib-phd.ulaval.ca
UTILIZATION OF HS/HP CONCRETES10. mezinárodní sympoziumTermín a místo konání: 10. až 18. září 2014, Peking, ČínaKontakt: e-mail: [email protected], www.hpc-2014.com
Slavíme 100 let