Lávky pro pěší na stavbě FORUM Nová Karolina

• Foto

O původním návrhu velké lávky toho bylo již napsáno mnoho. O tom konečném již méně. Jejím generálním projektantem je společnost Link projekt s. r. o. Brno a projekt ocelové konstrukce lávky měla na starost rovněž brněnská společnost FEVIA s. r. o.

Lávka se skládá ze dvou stavebních objektů. Jednak ze železobetonové lávky nově zbudované přes ulici Místeckou na místě původní lávky pro pěší, která již byla ve velmi špatném technickém stavu, a z ocelové lávky propojující prostor nádraží Ostrava‑střed s obchodním centrem Forum. Celkové délka dopravní trasy je 250 m. Lávku překlenující ulice Porážkovou, železniční trať a Frýdlantskou, tvoří spojitá čtyřpolová konstrukce kombinovaného statického systému, jež má v prvních dvou polích spojitý nosník, na který ve třetím poli navazuje oblouková konstrukce. Nosnou konstrukci tvoří ocelová komorová mostovka konstantní výšky, ocelové oblouky a tyčové závěsy. Délka přemostění je 143,900 m a samotná délka lávky potom 146,500 m. Šířka lávky má hodnotu 4,60 m (základní uspořádání), resp. 5,40 m (v místě uložení na FORUM) a její výška je 12,20 m. Plocha nosné konstrukce lávky je 695,70 m²(mostovka). Pro pěší dopravu lávka propojuje nově budované Obchodně‑zábavní centrum FORUM a autobusové nádraží a dotváří tak dálkovou trasu z historického jádra Ostravy přes území Karolíny a železniční stanici dál na západ. Prostorová poloha lávky vychází z polohy FORA, na nějž se z důvodu překonání železniční trati napojuje v úrovni prvního nadzemního podlaží a polohy stávající lávky přes ulici Místeckou.

KOROZNÍ SLEDOVÁNÍ, OCHRANA PROTI BLUDNÝM PROUDŮM A PŘEPĚTÍ
Z korozního průzkumu zpracovaného v říjnu 2007 vyplývá, že posuzovaná oblast kolem mostního objektu je zařazena do IV. stupně agresivity prostředí dle hustoty bludných proudů („velmi vysoká korozní agresivita“, podle ČSN 03 8375).

Podle TP 124 – Základní ochranná opatření pro omezení vlivu bludných proudů na mostní objekty a ostatní betonové konstrukce pozemních komunikací je předepsán stupeň základních ochranných opatření 4. Přednostně proto bylo třeba uplatnit:

• primární ochranu, a to především kombinaci opatření dle ČSN ISO 9690 a ČSN P ENV 206 – tj.,
  – minimální krytí výztuže,
  – zamezení vzniku trhlin,
  – omezení použití portlandských cementů,
  – dodržení povolených podílů chloridů u cementů a záměsové vody,
  – používání jen málo elektricky vodivých přísad a příměsí do betonu.
• sekundární ochranu, tuto funkci plní asfaltové nátěry proti zemní vlhkosti
• konstrukční opatření, kdy vhodným uspořádáním výztuže bylo zamezeno tvorbě makro a mikro článků.

Založení lávky tvoří svislé vrtané piloty, které jsou pod základy P3 doplněny šikmými zemními kotvami, u základů P4 potom šikmými mikropilotami. Založení základů P3 je doplněno o zemní osmilanové kotvy sestavené z lan Ø 15,7 mm St 1 570/1 770 MPa s trvalou antikorozní úpravou. Zemní kotvy jsou navrženy jako trvalé, musely proto být dodány jako ucelený certifikovaný systém (včetně kotevního systému).

NOSNÁ KONSTRUKCE A JEJÍ SOUČÁSTI
Nosnou konstrukci tvoří dva konstrukční celky, které vzájemně spolupůsobí – mostovka a podélné oblouky, na kterých je mostovka zavěšena. Celoocelová mostovka je v místě podpěr 1 a 2 uložena na hrncová ložiska, v místě podpěr 3 a 4 je spojena prostřednictvím ocelového příčníku s podélnými oblouky a v místě opěry 5 je vetknuta do integrovaného ŽB koncového příčníku. V podélném směru je mostovka v celé délce spojitá. Ocelové oblouky jsou zakotveny do ŽB základů, v patě oblouku je vytvořen liniový kloub.

OCELOVÁ KONSTRUKCE
Geometrie konstrukce
Navržená konstrukce trámu sleduje směrový a výškový průběh trasy lávky. Osa nosné konstrukce začíná přímým úsekem délky 19,638 m, pokračuje kružnicový oblouk levý o poloměru R = 20,0 m a délky 5,394 m a následuje přímý úsek délky 118,914 m. V podélném směru trám začíná 0,5% spádem délky 22,758 m, navazují dva vrcholové oblouky R = 468,0 m délky 19,102 m a R = 2 400,0 m délky 88,195 m a následuje polnicový oblouk R = 808,0 m délky 13,892 m. Celková délka trámu po líc opěry je 146,946 m. V příčném směru je dostředný sklon mostovky střechovitý 2,0%, s výjimkou úprav v místě vstupů do FORA. Oblouky výšky 26,79 m leží ve dvou symetrických rovinách, jejich odklon od svislé roviny je 4,0 m na výšce 33,565 m.

Materiál a výroba
Hlavní nosná ocelová konstrukce je vyrobena z oceli třídy S355 – S355J2 pro plechy tl. ≤ 35 mm a S355K2 pro plechy tl. > 35 mm. Výroby ocelové konstrukce lávky se zhostila společnost FIRESTA. Výrobní skupina ocelové konstrukce je EXC 3. Pro výrobu platilo ustanovení ČSN EN 1090-2 Provádění ocelových konstrukcí a hliníkových konstrukcí – Část 2: Technické požadavky na ocelové konstrukce, ČSN P ENV 1090-5/2009 Provádění ocelových konstrukcí – Část 5: Doplňující pravidla pro mosty, ČSN 73 2601 – Provádění ocelových konstrukcí, ČSN 73 2603 – Provádění ocelových mostních konstrukcí a ČSN 73 2611 úchylky rozměrů a tvarů ocelových konstrukcí.

Dispoziční a konstrukčně‑statické řešení
Nosná konstrukce je tvořena spojitým trámem o čtyřech polích, ve třetím poli zavěšeným na dvojici oblouků. Trám je navržen jako komorový nosník s horní ortotropní mostovkou. Rozpětí polí v půdorysném průmětu osy konstrukce je 2,937 m převislý konec + 15,193 m + 25,350 m + 84,644 m + 15,616 m + 2,126 m vetknutí do opěry. Celková délka průmětu OK je 145,866 m.

Trám je navržen jako ocelový, torzně tuhý nosník s převislými konci, tvořený dolní vodorovnou pásnicí, dvojicí šikmých stojin, horní ortotropní mostovkou ve střechovitém příčném spádu a konstrukcí říms. V místě vstupů do obchodně‑zábavního centra je trám vykonzolován. Boulení trámu je redukováno podélnými výztuhami a příčníky ve vzdálenosti max. 2,25 m.

Oblouky vysoké cca 26,8 m vynášejí třetí pole mezilehle umístěného trámu. S ohledem na kroucení způsobené připojením závěsů jsou oblouky navrženy jako svařované truhlíky z dvojice pásnic a dvojice stěn. Křížení s trámem je mimoběžné, spojení obou konstrukčních prvků je zajištěno truhlíkovým příčníkem rovnoběžníkového průřezu. Spojení je navrženo jako rámové, příčník spolu s dolní částí oblouků vytváří příčný polorám přenášející vodorovné účinky od větru. Závěsy jsou navrženy jako tyčové, v dolní části rektifikovatelné. Spojení dlouhých tyčí zajišťují systémové spojky.

Uložení na spodní stavbu u objektu FORA je prostřednictvím hrncových ložisek. Konstrukce trámu je zde doplněna příčníky navazujícími šikmo na vodorovnou dolní pásnici a na šikmou horní pásnici trámu. Příčníky jsou truhlíkové, dvojstěnné, pásnice jsou zesílené oproti běžné tloušťce trámu. Příčník P1 je průběžný prostý nosník kolmý k trámu. Příčník P2 je rozdělen do dvou konzolových konstrukcí P2-p a P2-l, které jsou vzájemně podélně posunuty o 1,760 m. Do koncového příčníku 5 je trám vetknutý prostřednictvím čtyř otrnovaných nosníků nesymetrického I tvaru, které navazují na zesílenou konstrukci konce trámu.

Oblouk
Oblouk je navržen jako svařovaný truhlík o rozměrech 550 × 450 mm. Pásnice jsou po celé délce oblouku z plechu P25 × 450 mm. Stojiny jsou oproti hraně pásnice o 15 mm zapuštěny a jsou z plechu P15 u dílců nad mostovkou a P25 u dolních dílců oblouku.

Závěsy jsou do oblouku zakotveny pomocí tří plechů. Styčníkový plech tvarovaný dle podkladů dodavatele závěsů je 200 mm zapuštěn do truhlíku oblouku, kde je přivařen k dvojici kolmých plechů P15, které přenáší reakci závěsů do stojin oblouku. Styčníkový plech je umístěn v ose dolní pásnice a je potočený dle sklonu příslušného závěsu.

V horní části konstrukce jsou oblouky vzájemně propojeny celkem čtyřmi propojkami z trubky TR 244,5 × 20 mm, která je doplněna tvarovaným styčníkovým plechem P15. Trubka i plech jsou tupými svary přivařeny ke všem čtyřem stojinám oblouků.

Kotvení oblouků je navrženo jako kloubové, prostřednictvím vícestřižného čepového spoje. Pata oblouku je tvořena plechem P60 × 500–600 a výztuhou P25 × 450–490 mm vevařenou do stojin oblouku. K plechu P60 jsou kolmo tupými svary navařeny čtyři tvarové plechy P50 × 500 mm, ve vzájemné vzdálenosti 102 mm. Dolní díl kloubu má obdobnou konstrukci. Patní plech je P80 × 780–1 010 mm, kolmých tvarových plechů P50 × 500 mm je celkem pět kusů. Na dolním líci patního plechu je navržena smyková zarážka ze zavíčkované trubky TR 168 × 10 mm délky 500 mm.

Čep je průměru 150 mm a je navržen z materiálu 38NiCrMo4. Čela čepu tvoří šroubované smykové zarážky, z nerezového plechu P30.

K přenosu tahových sil z oblouku do spodní ŽB stavby slouží šest zabetonovaných tyčí M48 × 3 s T hlavou. Délka tyčí je zvolena tak, aby kotvení v ŽB bylo hloubky cca 1 000 mm. Pro vyrovnání případných nepřesností jsou v patním plechu vyvrtány otvory průměru 80 mm, které jsou shora překryty roznášecí podložkou P30-F140. Podložka byla po montáži konstrukčně ovařena. Pro zakrytí matice a přečnívající části kotevní tyče je k podložce montážně navařena zavíčkovaná trubka TR Ø 114 × 5 délky 11 mm.

Závěsy
Je navrženo celkem 36 ks tyčových závěsů systému Macalloy 460 (jemnozrnná uhlíková ocel s mezí kluzu 460 MPa). Průměr všech závěsů je stejný, 22 mm. Každý závěs je opatřen dvojicí systémových koncovek s krytkou. V dolní části závěsu je umístěn rektifikační člen, pro případné dopnutí závěsů systémovým napínacím zařízením.

Úpravy trámu mostovky pro uchycení tlumiče kmitání
Mezi příčníky 37 a 38 je v konstrukci trámu vytvořen uzavřený prostor 1 014 × 1 510 × 560 mm, jehož dno je opatřeno osmi závitovými tyčemi pro šroubové uchycení tlumiče. Dno z plechu P10 je umístěno 130 mm nad plechem trámu a je vyztuženo dvěmi podélnými výztuhami P10 a dvěmi příčnými výztuhami z plechu P10. Křížení výztuh je umístěno do míst působícího zatížení tlumiče. Čela i bočnice konstrukce jsou z plného plechu P10. V rozích dna jsou vevařeny čtyři pojistné odvodňovací trubky TR 22 × 3 160 mm z nerezi.

Všeobecné požadavky na svary
Veškeré svářečské práce na nosné OK byly prováděny dle ČSN EN ISO 5817, stupeň jakosti vysoký, symbol B. Svary jsou provedeny jako uzavřené, tzn. vodotěsné a parotěsné. Tupé svary jsou provedeny s bezvrubou úpravou do základního materiálu. V místech, kde nebylo možné bezvrubého přechodu dosáhnout technologií svařování byl přechod proveden zabroušením.

Vizuální kontrola a defektoskopie
100% svarů byla kontrolována vizuálně podle ČSN EN 970. Svary byly kontrolovány ultrazvukem podle ČSN EN 1714, třída zkoušení B, vyhodnocení dle ČSN EN 1712, stupeň přípustnosti 2.

Rozsah základních defektoskopických kontrol: 100 % pásnic, horních a dolních 25 % svislé výšky stojiny. Ostatní tupé plnoprůvarové svary, u kterých není předepsána defektoskopická kontrola, byly kontrolovány namátkově v rozsahu 10 % délky.

PROTIKOROZNÍ OCHRANA
Návrh protikorozní ochrany byl odvozen s ohledem na prostředí a charakter konstrukce s náročnými detaily a obtížnou obnovou protikorozní ochrany. Protikorozní ochrana byla provedena dle TP 84 pro stupeň korozní agresivity prostředí C4 vysoká – průmyslové prostředí.

Požadavky na ochranný nátěrový systém:

• životnost ONS dle ČSN ISO 12944-1, 5 se požaduje velmi vysoká VV, min. 30 let,
• garance na protikorozní ONS zjišťovaný na referenčních plochách: 5 let,
• odolnost proti agresivním atmosférickým účinkům městského prostředí,
• odolnost proti mechanickému poškození,
• odolnost ve styku s chemikáliemi,
• stálobarevnost, stálost lesku a odolnost proti ultrafialovému záření,
• odolnost proti křídování, odlupování, puchýřkování apod., viz čl. 13.3.9 TP 84 a ČSN EN ISO 4618-2.

Nátěrový systém vnějších povrchů nosné konstrukce:

• příprava povrchu: Sa 2,5 – čistění povrchu tryskáním,
• základní nátěr na bázi epoxidů s vysokým obsahem zinku 40 μm,
• 2 x hmota na bázi epoxidů 140 μm,
• hmota na bázi polyuretanu 60 μm,
• celkem 240 μm.

Nátěr vnitřních povrchů nosné konstrukce se obecně nepožadoval. Vnitřní části truhlíků v místě montážních styků byly ochráněny dočasným nátěrem, aby bylo zabráněno nežádoucímu vzniku koroze v těchto místech.

VNITŘNÍ LÁVKY
O ocelových konstrukcích vnitřních lávek jsme Vás již na stránkách časopisu KONSTRUKCE informovali. V současné době se dokončují práce na jejich opláštění. Nejdelší z lávek pro pěší má stěny opláštěny sklem FLOAT 6.6.2. s translucentní fólií. Ze stejného materiálu je rovněž skleněný podhled podsvícený LED pásky. Zbylé tři menší komunikační lávky mají skleněné podlahy. Boky lávek jsou opláštěny hliníkovými plechy ALUCOBOND s tloušťkami stěn kazet 3 mm.

Footbridge on Construction FORUM Nová Karolina
Before we look at the sheathing and facade elements located in new FORUM building in Nová Karolina, let’s have a closer look at footbridges that will be available for visitors very soon. Connecting footbridges inside FORUM building, steel construction of which we have already presented, are getting sheathing. Most famous footbridge in the media that should originally have been designed by architect Eva Jiřična, is also completed, was given the final building approval and is waiting for first steps of the visitors.

Z podkladů K4 a. s., Linkprojekt s. r. o. Brno a Fevia s. r. o.

Autor

• Bc. Fejfar Vítězslav