Analýza priestorovej drevenej konštrukcie strechy termálneho kúpaliska

1. Úvod

Objekt termálneho kúpaliska bol pomerne krátko po jeho spustení do prevádzky uzavretý, niekoľkými posudkami bol potvrdený havarijný stav strešného plášťa nad bazénovou halou a ďalšie poruchy oceľových a betónových nosných konštrukcií. Následne bolo vykonaných niekoľko posudkov, ktoré našli chyby nosných konštrukcií v projekte, zhotovení a prevádzkovaní objektu. Objednávateľ sa rozhodol, že nová strešná konštrukcia bude drevená. Výhody dreva pre takýto typ konštrukcie sú viaceré – využitie domácej obnoviteľnej suroviny, výrazne menšia uhlíková stopa s porovnaním s inými materiálmi pre nosné konštrukcie, zaujímavá architektúra, ...

Autorom víťazného projektu je Ing. Lužica, ktorý sa nechal inšpirovať stavbami v Maďarsku a Taliansku, pričom vo svojom projekte použil lepený preplátovaný prípoj dvoch križujúcich sa prútov z lepeného lamelového dreva.

2. Nosná konštrukcia

Obr. 1 Pôdorys nosnej konštrukcie s vyznačením experimentálne overovaného prípoja

Obr. 2 – Postup montáže

Okrajovými podmienkami pri vypracovaní návrhu novej strešnej konštrukcie boli vonkajší tvar strechy v záujme neporušenia autorských práv pôvodného projektu a približne rovnaký prenos zaťaženia na existujúce železobetónové konštrukcie a základy. Strecha nad bazénovou časťou objektu je v tvare ihlana so sklonom 22° nad pôdorysom s vonkajšími rozmermi 25,2 × 25,2 m. K nej je pripojená plochá strecha nad pôdorysom lichobežníkového tvaru s rozpätím 18,0 m. Na vrchole ihlanu je menšia strieška zhodného tvaru. Za nosnú konštrukciu strešného plášťa boli zvolené dosky z krížom lepeného dreva (CLT) hr. 100 mm, zo spodnej strany v pohľadovej kvalite. CLT dosky budú uložené na rošte z prútov z lepeného lamelového dreva (BSH). Prúty roštu budú mať výšku 600 mm.

Prípoj resp. kríženie prútov roštu bolo riešené málo používaným spôsobom – preplátovaním prútov, pričom prípoj je doplnený vlepenými oceľovými tyčami. Pre potvrdenie predpokladov a výpočtov tohto prípoja bol prípoj experimentálne odskúšaný na troch vzorkách skutočnej veľkosti ešte pred odovzdaním projektu. Experiment je popísaný v článku „EXPERIMENTÁLNE OVERENIE ÚNOSNOSTI LEPENÉHO SPOJA“ nášho časopisu.

Statický výpočet bol vypracovaný na priestorovom modeli v softvéri Axis.

Konštrukcia bola montovaná z veľkorozmerových dielcov, ktoré boli pripravené vedľa objektu. Základným prvkom sú štyri vencové prievlaky z lepeného lamelového dreva (BSH) prierezu 320×1800–25520 mm, ktoré ležia na železobetónových rámoch. Pôvodný stredový oceľový stĺp bol nahradeným novým oceľovým stĺpom vyplneným betónom. Nárožné prúty sú uložené v rohoch vencových nosníkov a sú podopierané vzperami kruhového prierezu priemeru 300 mm vychádzajúcimi zo stredového stĺpa. Na nárožné nosníky sú osadené vopred pripravené veľkoplošné valbové dielce. Výplňové prúty valbových dielcov sa krížia vyššie spomenutým preplátovaním.

Nosnú konštrukciu plochej strechy tvoria nosníky z lepeného lamelového dreva prierezu 180×600 mm v osovej vzdialenosti 3,0 m, ktoré sú podopierané priestorovým vzperadlom s tlačenými drevenými vzperami Ø 160 mm a oceľovými ťahadlami.

Vrchnou nosnou vrstvou sú na oboch strechách plošné panely z CLT, pričom spodná plocha CLT panelov je priznaná a je vyrobená v pohľadovej kvalite.

Obr. 3, 4, 5, 6, 7 – Zhotovená drevená konštrukcia

3. Záver

Nová pôsobivá strešná konštrukcia termálneho kúpaliska je veľmi dobrým príkladom spolupráce statika a architekta – (tentokrát v jednej osobe) so zhotoviteľom konštrukcie a zároveň dobrej spolupráce praxe so Slovenskou technickou univerzitou v Bratislave. Predpoklady správania sa použitého prípoja šikmých drevených prútov boli pred realizáciou stavby experimentálne overené práve v spolupráci s Katedrou kovových a drevených konštrukcií SvF STU v Bratislave.

Konštrukcia zároveň prirodzene využíva výborné vlastnosti dreva ako materiálu na nosné konštrukcie s osobitým architektonickým prínosom.

Literatúra

1. Lužica, F.: Návrh novej drevenej konštrukcie strechy TK Galandia, 2022
2. structureSS, s.r.o.: Experimentálne overenie únosnosti lepeného spoja, 2021, č.zák. 21014
3. Klas, T. – Lužica, F. – Sandanus, J. – Slivanský, M.: Experimentálne overenie únosnosti lepeného spoja