Zimní stadion Varnsdorf, II. etapa – dřevěná a ocelová konstrukce zastřešení

• Foto

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. Ateliér 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 vydáno stavební povolení. V roce 2008 byla pak dopracována dokumentace pro provedení stavby podle stále platných ČSN. V roce 2012 byla pak upravena projektová dokumentace pro provedení stavby v návaznosti na připravované dvě etapy výstavby podle 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 plánovala s realizací výstavby ve dvou etapách, přičemž v první etapě mělo být provedeno posunutí hrací plochy, ve druhé etapě pak mělo dojít k provedení vlastního zastřešení. První etapa stavby byla realizována v roce 2013. Druhá etapa výstavby potom byla realizována v roce 2014 a ukončena na začátku roku 2015.

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 první etapy výstavby na hlubinných železobetonových pilotových základech do hloubky 8,0 m pod úroveň stávajícího terénu.

ZÁKLADOVÉ KONSTRUKCE – I. ETAPA
Sloupy a vzpěry jsou založeny na pilotových základech, provedených v rámci 1. etapy stavby v roce 2013. V rámci 1. 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 z oceli S355JR(J2), 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.

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 z oceli S355JR(J2). Ocelový šikmý sloup S2 v ose B (šikmý sloup mezi objektem a hřištěm) je oboustranně kloubově uložený z profilu TR 245 × 12,5 z oceli S355JR(J2). Uložení v patě a hlavě sloupu S2 je zrealizováno pomocí ocelového 3střižného čepu o průměru d = 120 mm s 3+2 vidlicemi z oceli S355JR(J2). Ocelový šikmý sloup S3a, S3b v ose C je oboustranně kloubově uložený z profilu TR 245 × 12,5 z oceli S355JR(J2). 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 × 1 000 mm + 1/2 profilu IPE200 oboustranně kloubově uložený z lepeného lamelového dřeva tř. GL24h. 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 z oceli S355JR(J2).

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 × 1 600 mm ze dřeva tř. GL24h, 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) ze dřeva tř. GL24h, podepřený štítovými sloupy S5a-Sn, svařovanými z profilu IPE300 +1/2profilu IPE200, umístěných v osových vzdálenostech a = 3,6 – 4,65 m z oceliS355JR(J2). Podélné ztužení střešních vazníků je provedeno pomocí podélných dřevěných ztužidel 140 × 260 mm ze dřeva tř. GL24h. 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 z oceli S355JR(J2). Konstrukce zavětrování přední stěny v ose A je provedena z ocelových podélných ztužidel a ztužujících křížů z profilu TR127 × 5 z oceli S235JR(J2). Ve štítových stěnách v ose 1, v ose 13 jsou provedeny podélná ztužidla (paždíky) z profilu TR127 × 5 z oceli S235JR(J2). 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 z oceli S235JR(J2). Ve střešní konstrukci mezi dřevěnými plnostěnnými vazníky jsou provedeny dvě řady ocelových nosníků – hrazd pro svítidla z profilu Jackel 100 × 5 z oceli S235JR(J2) s kotvením pomocí ocelových svorníků do dřeva přes přivařené ocelové čelní desky P10.

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. NP 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) z oceli S355JR(J2), 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 z oceli S235JR(J2) 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.

Ocelové konstrukce jsou opatřeny protikorozní ochranou podle TPD 0763/2014:

• 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

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. Třída provozu dřeva je navržena ve třídě 3! Požární odolnost ocelových konstrukcí byla požadována a splněna bez požárního nátěru R15 (15 minut).

SPOJE OCELOVÝCH A DŘEVĚNÝCH 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 proveden 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.

OBVODOVÝ A STŘEŠNÍ PLÁŠŤ
Obvodový plášť je navržen z fasádních sendvičových panelů tloušťky 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.

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 dva 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 osách 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.

Winter Stadium Varnsdorf, Phase II – Wooden and Steel Roofing Structure
Building of the original playing ice surface, which also included the engine room for cooling and an object with a background, was continuously carried out within the Z Action building of the town of Varnsdorf between 1980 and 1985. The winter stadium in this form has been used until now. However, roofing of this playing ice surface started to be considered already around 1990. The roofing construction system of the winter stadium has been designed as a space structure supported by socketed piers (steel columns) on which roof beams are bedded (roof wooden ties) with inserted joints. Structure stability is ensured by roof longitudinal counter bracing and longitudinal walls.

Autor

• Ing. Mareček David