Zastřešení zimního stadionu ve Varnsdorfu

1. Úvod

Výstavba původní ledové hrací plochy, jejichž součástí byla i strojovna chlazení a objekt se zázemím byl průběžně staven v rámci výstavby akce Z města Varnsdorf v období 1980–1985. V této podobě je zimní stadion využíván až do dnešní doby. Již kolem roku 1990 se však začalo uvažovat o provedení přestřešení této ledové hrací plochy. Bohužel tento investiční záměr vždy ztroskotal na nedostatku finančních prostředků v městském rozpočtu. V roce 2006 však město Varnsdorf vyhlásilo soutěž na architektonický návrh řešící přestřešení ledové hrací plochy, kterou vyhrál architektonický ateliér ARKUS ARCHITEKT STUDIO 2000, spol. s r.o. z Brandýsa nad Labem pod vedením Ing. arch. Jiřího Soukupa. Tento ateliér pak měl za úkol vítězný návrh rozpracovat do dalších stupňů projektové dokumentace, včetně zajištění inženýrské činnosti spojené s vydáním územního rozhodnutí a stavebního povolení. V rámci spolupráce byl osloven místní projekční ateliér RG projekt Varnsdorf pod vedením Radomíra Grafka a Zdeňka Navrátila, kteří spolu s arch. Jiřím Soukupem dopracovali projekt až do tehdejší podoby. V roce 2007 bylo na tuto stavbu vydané stavební povolení. V roce 2008 byla pak dopracována dokumentace pro provedení stavby dle stále platných ČSN. V roce 2012 byla pak upravena projektová dokumentace pro provedení stavby v návaznosti na připravované 2 etapy výstavby dle Eurokódů. V roce 2014 byl k projektu přizván projekční ateliér h-projekt s r.o., který konstrukci zastřešení výškově upravil s ohledem na požadavky vnitřního prostředí a změnil skladby střešního a obvodového pláště, kde došlo k výraznému odlehčení nosné konstrukce zastřešení od vlastní tíhy a stálého zatížení. Stavba se od počátku uvažovala s realizací plánované výstavby ve 2 etapách, přičemž v první etapě má být provedeno posunutí hrací plochy, ve druhé etapě pak má dojít k provedení vlastního zastřešení. I. etapa stavby byla realizována v roce 2013. II. etapa výstavby byla zrealizována v roce 2014 s ukončením na začátku roku 2015.

Obr. 1 Pohled na neopláštěnou konstrukci zastřešení

Obr. 2 Pohled na interiér konstrukce zastřešení

2. Stavebně konstrukční řešení

Navržený konstrukční systém zastřešení zimního stadionu je navržen jako prostorová konstrukce, podepřená na kyvných stojkách (ocelových sloupech), na které jsou osazeny střešní příčle (střešní dřevěné vazníky) s vloženými klouby. Stabilita konstrukce je zajištěna podélným, příčným zavětrováním střechy a podélných stěn. Objekt byl založen v rámci I. etapy výstavby na hlubinných železobetonových pilotových základech do hloubky 8,0 m pod úroveň stávajícího terénu.

2.1 Základové konstrukce – I. etapa

Sloupy a vzpěry jsou založeny na pilotových základech, provedených v rámci I. etapy stavby v roce 2013. V rámci I. etapy byla provedena železobetonová deska hřiště a okolních ploch do železobetonových obvodových základových pasů.

Mezi hlavice pilot pod sloupy S2 a S3 bylo osazeno ocelové táhlo z profilu 2× kruhová tyč d = 36 mm, které je kotveno pomocí bočních koutových svarů o délce 2×250 mm, přivařených ke svislým výztuhám kotevních ocelových prvků K2a (sloupu S2) a K3a (sloupu S3+S4). Stávající kotvení K3a pro sloupy S3a, S3b, S4a, S4b bylo nutné konstrukčně upravit pro napojení upravených dimenzí sloupů, vyplývající ze změny zatížení střešního, obvodového pláště a z titulu změny výšky objektu v ose C. Stávající kotvení K3a, bylo konstrukčně upraveno uříznutím stávajících svislých plechů nad patními deskami sloupů včetně přivaření nových ocelových plechů pro čepový spoj ocelového sloupu S3a, S3b a plechu pro svorníkový spoj na „žiletku“ pro kotvení dřevěného sloupu S4a, S4b. Provedené úpravy kotvení K3a byly zakončeny otryskáním a aplikací nové protikorozní ochrany celého kotvení nad stávající železobetonovou podlahou v úrovni ±0,000.

2.2 Ocelové a dřevěné konstrukce – II. etapa

Podepření střešní konstrukce je provedeno pomocí ocelových sloupů S1a, S1b, S2, S3a, S3b a dřevěného sloupu S4a, S4b s rozmístěním příčných vazeb v osových vzdálenostech v podélném směru hřiště zimního stadionu a = 5,0 m. Ocelový sloup S1a, S1b v ose A (před objektem zázemí stadionu) je oboustranně kloubově uložený, svařovaný z profilu TR 273×12,5 + 1/2 profilu IPE200. Ocelový šikmý sloup S2 v ose B (šikmý sloup mezi objektem a hřištěm) je oboustranně kloubově uložený z profilu TR 245×12,5. Uložení v patě a hlavě sloupu S2 je zrealizováno pomocí ocelového 3střižného čepu o průměru d = 120 mm s 3 + 2 vidlicemi. Ocelový šikmý sloup S3a, S3b v ose C je oboustranně kloubově uložený z profilu TR 245×12,5. Uložení v hlavě sloupu S3a, S3b je provedeno pomocí ocelového 3střižného čepu o průměru d = 110 mm s 3 + 2 vidlicemi. Dřevěný svislý sloup S4a, S4b v ose C je o průřezu B×H = 200×1000 mm + 1/2 profilu IPE200 oboustranně kloubově uložený. Uložení sloupu S3 v patě je provedeno přes čelní plech kotevního prvku K3a, ke kterému je přivařen sloup S3 pomocí čelních svarů. Uložení sloupu S4a, S4b v patě je provedeno přes čelní plech kotevního prvku K3a, ke kterému je přivařen dodatečně svislý plech (plotna) pro kotvení sloupu S4a, S4b pomocí čelních svarů. Ocelové svislé sloupy S6a-S6e předního průčelí (u stávající technologie chlazení nad objektem zázemí zimního stadionu) v ose 3 a mezi osami a-B jsou provedeny z profilu IPE240.

Konstrukce střechy je zrealizována ze dřevěných plnostěnných vazníků V1a, V1b s konstrukčním spojem vloženým kloubem nad ledovou plochou. Dřevěné plnostěnné vazníky V1a, V1b z lepeného lamelového dřeva jsou o průřezu B×H = 200×1600 mm, umístěných v osových vzdálenostech a = 5,0 m. Štítový vazník je z lepeného lamelového dřeva o průřezu 200/480 mm v ose 1, v ose 13 a o průřezu 200/700 mm v ose 1 (mezi osami a-A), podepřený štítovými sloupy S5a-Sn, svařovanými z profilu IPE300+1/2profilu IPE200, umístěných v osových vzdálenostech a = 3,6–4. Podélné ztužení střešních vazníků je provedeno pomocí podélných dřevěných ztužidel 140/260 mm. Konstrukce zavětrování střešních vazníků a zadní stěny v ose C u dřevěných sloupů S4a, S4b a v ose A mezi střešními vazníky je provedena z ocelových táhel z profilu tyče o průměru d = 24 mm. Konstrukce zavětrování přední stěny v ose A je provedena z ocelových podélných ztužidel a ztužujících křížů z profilu TR127×5. Ve štítových stěnách v ose 1, v ose 13 jsou provedena podélná ztužidla (paždíky) z profilu TR127×5. Pro ukotvení okenních a dveřních výplní ve štítových stěnách jsou osazeny na štítové sloupy pomocné ocelové paždíky z profilu Jackel 100×50×6,3 a z profilu Jackel 100×50×8. Ve střešní konstrukci mezi dřevěnými plnostěnnými vazníky jsou provedeny 2 řady ocelových nosníků – hrazd pro svítidla z profilu Jackel 100×5 s kotvením pomocí ocelových svorníků do dřeva přes přivařené ocelové čelní desky P10.

Obr. 3 Pohled na konstrukci zastřešení – přední průčelí objektu

Nad objektem zázemí zimního stadionu byly zrealizovány nové ocelové prvky pro realizaci konstrukce zastřešení. Jedná se o štítové sloupy na průniku v ose 1 s osami m, n, které jsou podepřeny na ocelových konzolách nad střechou objektu zázemí z profilu IPE300 s kotvením do železobetonové atiky a k ocelovým stropním nosníkům nad 1. n.p. u objektu zázemí. Sloupy S6a-S6c v ose 3 u stávající technologie chlazení jsou podepřeny na ocelovém svařovaném průvlaku IIw260 (2×P15/300+2×P10/230, který je dále opřen a kotven do nového železobetonového věnce nad obvodovými nosnými stěnami objektu zázemí. Nový otvor v objektu zázemí pro vjezd rolby byl proveden se zajištěním ocelovým překladem z profilu 3×IPE240. Ocelové nosníky podhledu mezi osou A a objektem zázemí jsou konstrukčně osazeny z profilu IPE180 s osazením na ocelové sloupy S1a, S1b v ose A a do vysekaných kapes zdiva v objektu zázemí. Všechny nosné ocelové konstrukce jsou provedeny z oceli tř. S355JR(J2), doplňkové ocelové konstrukce z oceli S235JR(J2) dle EN10025-2. Třída provedení konstrukce je EXC2 dle normy EN 1090-2 s ohledem na skutečnost, že střešní konstrukce je tvořena převážně lepeným lamelovým dřevem. Veškeré koutové svary nových prvků ocelové konstrukce jsou provedeny v tloušťce a_min = 5, 6, 8, 10 mm, tupé svary jsou provedeny pomocí X, V svarů. Veškeré šrouby nebo chemické kotvy jsou navrženy v pevnostní třídě 8.8. Přídavný materiál pro svařování je navržen včetně požadavku na atest z drátu G3 Si1 dle EN ISO 14341-A, atest dle EN10204 - 2.2. Všechny nosné dřevěné konstrukce jsou provedeny z lepeného lamelového dřeva GL24h. Třída provozu dřeva je navržena ve třídě 3! Požární odolnost ocelových a dřevěných konstrukcí byla požadována a splněna bez požárního nátěru R15 (15 minut).

2.3 Spoje ocelových konstrukcí

Spoj v patě ocelového sloupu S1a,S1b, S5a-S5n, S6d-S6e do betonu je proveden pomocí chemických kotev M20, M24 do dodatečně vyvrtávaných otvorů. Spoj dřevěných a ocelových konstrukcí je provedeno převážně pomocí plechů P8, P10, P15, P20 a pomocí svorníků M20, M24. Veškeré ocelové prvky spojů dřevěných a ocelových konstrukcí jsou provedeny z oceli S235JR(J2), šrouby a svorníky v pevnostní třídě 8.8.

2.4 Protikorozní ochrana

Ocelové konstrukce jsou opatřeny protikorozní ochranou dle: TPD 0763/2014, SKANSKA a.s. Praha
Nátěrový systém pro korozní prostředí C4, životnost 15 a více let
Otryskání na Sa2,5 dle ISO 8501-1:1988
Očištění a odstranění prachu
Základní nátěr EP INTERGARD 1251 DFT =   60 µm
Mezivrstva INTERGARD 475HS DFT = 160 µm
Vrchní nátěr PUR INTETHANE 990/ RAL 9006 non-leafing DFT =   60 µm
Nominální celková tloušťka nátěrového systému DFT = 280 µm

2.5 Obvodový a střešní plášť

Obr. 4 Pohled na konstrukci zastřešení – levý štít objektu

Obvodový plášť je navržen z fasádních sendvičových panelů tl. 100 mm. Střešní plášť je proveden jako skládaný s podepřením na střešním trapézovém plechu TR160/250/0,88 s protikorozní ochranou pomocí oboustranné pozinkované vrstvy Z100-275 g/m².

3. Montáž

Vlastní montáž konstrukce zastřešení nebyla jednoduchá s ohledem na šikmé oboustranně kloubově uložené kyvné sloupy v ose B a ose C, proto montáž probíhala pomocí trojice autojeřábů, jedné zdvihací plošiny a jednoho pojízdného prostorového lešení. Nejprve byly postaveny 2 příčné vazby v osách 5, 6, které se navzájem prostorově zajistili zavětrováním. Od dvou zavětrovaných příčných vazeb zavětrovacími kříži, podélnými ztužidly (mezi střešními vazníky a sloupy v ose A) v ose 5,6 probíhala liniově montáž ke štítové stěně v ose 1 a ke štítové stěně v ose 13. Po kompletním sestavení konstrukce zastřešení se zahájila montáž střešního a obvodového pláště. Stavební úpravy objektu zázemí v návaznosti na konstrukci zastřešení byly realizovány během výstavby konstrukce zastřešení.

Literatura

• MAREČEK, D., Konstrukce 2/2015, Zimní stadion Varnsdorf, II. etapa – Dřevěná a ocelová konstrukce zastřešení, Konstrukce Media, s.r.o., str. 50–53, ISSN: 1213-8762
• MAREČEK, D., Juniorstav 2013, Dřevěná konstrukce zimního stadionu ve Varnsdorfu, 2.2 Konstrukce kovové, dřevěné a kompozitní, Sborník anotací, str. 203, ISBN: 978-80-214-4669-4
• MAREČEK, D., Konstrukce 4/2012, Zastřešení zimního stadionu ve Varnsdorfu, Konstrukce Media, s.r.o., str. 30–32, ISSN: 1213-8762
• MAREČEK, D., Konstrukce 1/2007, Změna konstrukčního návrhu zastřešení zimního stadionu ve Varnsdorfu, Konstrukce Media, s.r.o., str. 25–26, ISSN: 1213-8762