Novostavba divadla v Plzni – ocelové konstrukce – II. díl

• Foto

Některé konstrukce jsou typické, jiné jsou podřízeny architektonickým požadavkům a další podléhají požadavkům specifického provozu a divadelní technologie. Celky s ocelovou konstrukcí jsou především tyto:

• ocelobetonové spřažené střešní a stropní desky,
• zastřešení jeviště,
• shedová střecha,
• hala technologie,
• spojovací můstky,
• únikové schodiště.

ZASTŘEŠENÍ JEVIŠTĚ
Zastřešení je případ konstrukce podřízené právě provozním a technologickým požadavkům divadla. Jde o prostorovou sestavu, která je tvořena několika příhradovými nosníky. Čtveřice zdvojených nosníků je uložena jedním koncem na železobetonovou stěnu věže nad hledištěm a druhým koncem na další vynášecí ocelový příhradový nosník (obr. 2, 3). Ten je opět uložen na železobetonové stěny věže. Uložení oceli na beton je konstrukčně řešeno pomocí centrovacích hranolů. Tato hlavní konstrukce vynáší v horní úrovni vlastní rošt střešní roviny a v dolní úrovni je na ně uložena plošina provaziště a strojovna. Vlastní střecha je tvořena železobetonovou deskou, litou do trapézového plechu jako ztraceného bednění. Zdvojení čtveřice nosníků je vynuceno požadavkem na uvolnění prostoru v místě systémových os pro průchod lan – tahů divadelní technologie. Zároveň je takto zajištěno centrické působení sil tahů a potřebný manipulační prostor mezi jednotlivými rovinami tahů.

Zdvojené vazníky jsou vzájemně propojeny v úrovni horních i dolních pasů. Některé diagonály jsou vypuštěny pro zajištění průchodů mezi sekcemi. Je-li průchod volen ve vhodném místě, lze diagonály vypustit téměř nebo úplně bez vlivu na spotřebu oceli.

Na tento konstrukční celek je projektem požárně-bezpečnostního řešení stanoven požadavek zajištění požární odolnosti po dobu třiceti minut. Splnění tohoto kritéria lze obecně zajistit několika způsoby. Principiálně jednoduché je řešení pomocí protipožárních nátěrů, obkladů či nástřiků. Eventualitou je vhodný návrh a správné nadimenzování samotné konstrukce pro zatížení při mimořádné situaci a teplotu danou normovou křivkou růstu teploty při požáru event. teplotou jinak stanovenou. Tato možnost šetří čas na stavbě. Pro požadavky třicet minut PO a vyšší však zpravidla bývá nákladnější z důvodu vyšší spotřeby oceli.

Další možností je posouzení z hlediska maximální teploty plynů v prostoru. Posudek vyžaduje spolupráci projektanta požárně bezpečnostního řešení a statika. Na straně PBŘ je třeba správně stanovit teplotu plynů po dobu požadované požární odolnosti. A to nejlépe s uplatněním vlivů, které tuto teplotu snižují, jako jsou např. zařízení odvodu tepla a kouře či sprinklery. Na straně statika je stanovení kritické teploty ztráty pevnosti či stability konstrukce při kombinaci zatížení pro mimořádnou situaci. Nepřekročí-li teplota plynů v době požadované požární odolnosti teplotu kritickou pro ztrátu pevnosti případně stability ocelové konstrukce, pak ji lze považovat za bezpečnou i bez dalších výše uvedených ochran. Toto řešení je elegantní a beznákladová varianta. Samozřejmě ne vždy porovnání teploty plynů vůči kritické teplotě ztráty pevnosti OK vyhoví. Ale pokud ano, je to způsob jak snížit náklady stavby. Rovněž lze takto realizovat efektivně ocelové konstrukce architektonicko-esteticky exponované, kde by povrchové úpravy či obklady rušily vzhled či by byly nepřijatelné z nějakého jiného důvodu.

Konstrukce je vyrobena z válcovaných profilů otevřeného i uzavřeného průřezu dle vhodnosti z pohledu statiky. Z důvodu prostorové koordinace a z toho plynoucích omezení na vnější rozměry částí konstrukce byly některé profily navrženy jako uzavřené truhlíky svařené z plechů. Montáž probíhala ve výšce 22 – 24 metrů.

HALA TECHNOLOGIE
Na střeše divadla je hala pro umístění technologického zařízení budovy. Jde o jednoduchý halový objekt s rozpětím příčné vazby cca 11,5 metru dlouhý cca 24 metrů. Tuhost je zajištěna rámovým účinkem příčné vazby, která působí jako dvoukloubový rám. Rámy stojí na ocelobetonové střešní desce (obr. 7). O strojovnu jsou v úrovni její střechy opřeny vysoké atiky, které jsou součástí architektonického výrazu divadla a které mají zároveň funkci akustické clony. V patkách sloupů jsou osazena elastomerová ložiska jako konstrukční pojistka pro případnou eliminaci přenosu vibrací mezi ocelí haly a ocelí střechy nad hledištěm.

ÚNIKOVÉ SCHODIŠTĚ
Z prostoru výše popsaného provaziště jsou navrženy dvě únikové cesty po venkovním ocelovém schodišti, které se přimyká k věži nad hledištěm a obkročuje technologickou halu (obr. 9, 10). Schodiště je klasického schodnicového typu podepřené sloupky. Tuhost je zajištěna systémovými táhly. Celá konstrukce bude nakonec potlačena opláštěním z tahokovu. Vše v černé polomatové barvě, která je výchozí barvou pro všechny ocelové konstrukce divadla.

Schodiště je umístěno v exteriéru a je tedy namáháno teplotními změnami. Z pohledu statiky se v tomto případě jedná o málo významnou záležitost. Z pohledu stavební fyziky je však tato, řekněme „košatá“ konstrukce určitým jímačem tepla, které odvádí v místech kotvení ze zateplené železobetonové konstrukce. Tato problematika je řešena vložením termoizolačních vložek mezi plechy v kotevním detailu. Jako materiál vložek je obvykle volen nedegradující tuhý plast odolný proti vlhkosti a případně dalším vlivům.

New Building of Plzeň Theatre – Steel Structure – Stage II
The main object of Plzeň Theatre new building combines load bearing reinforced concrete structures with steel structures, sometimes concrete-coupled.

Autor

• Ing. Pražák Aleš