Víceúčelová aréna SAZKA ve Vysočanech

Stěžejní konstrukcí je zastřešení hlavní arény pro více než 17.000 diváků. K zajímavým konstrukcím patří také nosná konstrukce pro zastřešení a prosklenou fasádu obvodového prstence, který obepíná celou halu. Na vedlejším objektu, malé aréně, se ocelová konstrukce uplatnila na válcové střeše a konstrukci tzv. náměstí, která horizontálně odděluje dva základní prostory objektu.

KONCEPČNÍ NÁVRH KONSTRUKCÍ
Konstrukce nad hlavní arénou - střecha arény Sazka byla architektem tvarově definována jako kulový vrchlík s danými parametry - průměr 135m při vzepětí 9m. Tato plocha se protíná s oválným tvarem vlastní arény. Statický systém a tvar nosné konstrukce nebyly předem definovány. Při volbě variant se nabízelo několik možností řešení. Oválný tvar arény vyzýval ke klasickému pravoúhlému vazníkovému nebo roštovému systému, kulový vrchlík naopak k radiálnímu uspořádání nosných konstrukcí. Malé vzepětí kulového vrchlíku vylučovalo výraznější využití konstrukce obloukového charakteru, naopak výhodným statickým prvkem se jevilo vzpinadlo. Vysoké nároky na zatížení střechy multimediální kostkou, akustickými prvky, vzduchotechnikou a divadelní technikou spolu s požadovanou prostorovou variabilitou zatížení předem vyloučily skořepinové, membránové a lanové konstrukce.
Nakonec byla vybrána varianta prostorového předpjatého vzpinadla, sestávající z 36 radiálních vazníků s táhlem, které se sbíhají u centrálního celosvařovaného prstence. Vedle statického a estetického hlediska se ukázalo, že prostor mezi vazníky a táhly je výhodný pro umístění kruhových mostů a pohyblivých lávek divadelní techniky. Vazníky jsou uloženy na betonové konstrukci haly, dilatované na 6 úseků, na 32 kyvných sloupech a na čtyřech vetknutých sloupech, spojených v hlavě s betonovými jádry. Čtyři mostní ložiska, uložená mezi sloupy a vazníky, umožňující pouze radiální pohyb a konstrukci stabilizují v prostoru vůči betonové hale. Tangenciální ztužení konstrukce je tvořeno tyčovými a portálovými ztužidly, která částečně působí klenbovým účinkem a spolu se zavětrováním střešní roviny zajišťují celkovou stabilitu střechy a jejích prvků. Nosná konstrukce je z materiálu S355, táhla z materiálu S460. Hmotnost nosných ocelových konstrukcí nad arénou je přibližně 120 kg/m², celkové zatížení včetně konstrukce a sněhu dosahuje téměř 400 kg/m². Střešní krytinu tvoří tangenciálně pnuté panely, pro které jsou nad horním pasem trubkového vazníku vytvořeny úložné plochy.

KONSTRUKCE OBVODOVÉHO PRSTENCE
Nosná konstrukce byla tvarově a disposičním řešením architektem jasně určena. Hlavní vazba, která se po obvodě 60x opakuje, sestává z vnějšího trojúhelníkového příhradového vazníku a vnitřního šikmého sloupu. Pod vazníkem je zavěšen T profil pro uložení střešních panelů. Vazby jsou propojeny čtyřbokými obloukovými příhradovými vazníky, na kterých je zavěšen prosklený obvodový plášť. Důležitou součástí návrhu je řešení dilatačních úseků s ohledem na dělení betonové konstrukce a teplotní změny.

OCELOVÉ KONSTRUKCE MALÉ ARÉNY
Střecha malé arény o půdorysu 36 x 60m je válcového tvaru s proskleným pláštěm ve tvaru kosočtverců. Vnitřek malé arény je rozdělen na dva hlavní prostory. Horní část tvoří tzv. náměstí, jehož 4 segmenty hlediště tvoří příhradové trojboké vazníky. Mezi nimi jsou podlahy ve tvaru kříže, které slouží jako komunikace nebo jeviště pro koncerty, přehlídky, výstavy apod. Spodní část pod náměstím lze využít např. jako tréninkový prostor nebo k jiným účelům. Obě konstrukce charakterizují šikmé nosníky, jejichž tvar a kotvení do betonu se podařilo vzájemně skloubit. Střecha je ve tvaru lamelové skořepiny, přičemž šikmé obloukové vazníky jsou plnostěnné, s pásnicemi z trubek. Vaznice jsou vzpěrkové, trubkové.

PROJEKTY A VÝROBNÍ DOKUMENTACE
Projekty ocelové konstrukce, postupně stavební povolení, tendrovou dokumentaci a dokumentaci pro provedení stavby jsme zpracovávali v lednu až listopadu 2002. Základní tvar a dimenze hlavní střešní konstrukce byly odladěny na rovinných modelech. Práce potom pokračovala na prostorovém modelu, na kterém byly také posuzovány montážní stavy, předpínací a aktivační postupy. V průběhu projektových prací jsme již připravovali detailní řešení s výhledem na zpracování výrobní dokumentace. Po výběru dodavatele a provedení nezbytných konzultací s výrobci jsme výrobní dokumentaci zpracovali od prosince 2002 do února 2003.
Zajištěním výroby ocelové konstrukce byl pověřen Metrostav a.s. se svými subdodavateli. Výroba probíhala v lednu až květnu 2003. Centrální tubus byl vyroben v mostárně Excon Steel, a.s. v Hradci Králové. Jedná se o celosvařovanou, 170 t těžkou příhradovou konstrukci ve tvaru dutého válce o průměru 18 m a o výšce 12,3 m. Vnitřní prostor tubusu umožňuje zasunutí multimediální kostky. Výroba byla náročná z hlediska ohýbání a svařování silnostěnných trubek, technologických postupů svařování a sestav tak, aby byly dodrženy předpokládané výrobní tolerance. Konstrukce byla v mostárně předmontována na 2 části - spodní příhradový prstenec s 36 sloupy a vzpěrami a oba horní prstence Konstrukce byla na stavbu dopravena rozložená na 21 celosvařovaných dílů. Nejsložitějším prvkem byly kruhové příhradové prstence s pasy z trubek 356/36, resp. 324/36. U hlavních nosných prvků byla provedena 100% defektoskopická kontrola svarů. Při montážním svaření bylo s ohledem na tolerance v tloušťkách stěn trubek technologicky obtížné připravit kořen svaru tak, aby vyhověl defektoskopické kontrole.
Obloukové vazníky byly vyrobeny ve Vítkovicích Strojírenství, a.s. Vazníky jsou příhradové trubkové, pasy jsou přímé, lomené, obloukový tvar je vytvořen horním úložným T profilem s přerušovanou stojinou. Poloha styčníkových plechů a dalších určených prvků byla měřena geodeticky v celých sestavách a naměřené výrobní tolerance schvaloval projektant. Vazníky byly dopravovány na stavbu v 15metrových dílcích, na montáži šroubovaných s vloženou diagonálou.
Táhla z materiálu S460 s válcovaným závitem M100 s únosností téměř 3000 kN dodala firma Macalloy Ltd. Sheffield, Velká Británie. Táhla jsou do vazníku a do středního tubusu kotvena přes čep a koncovku se závitem. Jednotlivé 12m segmenty táhla jsou spojovány přes napínákové matice. Pro předpínání táhel bude použito napínací hydraulické zařízení, které umožňuje vnesení předpínací síly, měřitelné s přesností 5% na volné délce táhla. Tento výrobek byl v ČR použit poprvé a bylo nutno provést jeho certifikaci. Ztužidla a ostatní prvky arény a prstence vyrobil Metrostav a.s. ve spolupráci s firmou Energie - stavební a báňská a.s. Kladno. Konstrukce pro malou arénu, válcovou střechu a konstrukci náměstí vyrobily Hutní montáže Moravský Krumlov a.s.

Autor

• Ing. Janata Vladimír CSc.