preskočiť na hlavný obsah

Central Bratislava, povedz mi statik, či sa "to" dá?

Central, ubytovanie

Po zimnom období opäť ožíva aj stavenisko polyfunkčného komplexu Centrál v Bratislave. Už letmý pohľad naň dáva tušiť, že ide o veľmi komplikovanú a rozsiahlu stavbu, na koncepte ktorej okrem architekta spolupracovalo veľmi veľa odborníkov z rôznych profesií. Jedným z nich je statik a konštruktér. A práve od tvorivého dialógu architekta so statikom a konštruktérom závisí do veľkej miery aj výsledná kvalita a podoba architektonického a konštrukčného riešenia diela. Dialóg je často založený práve na tom, že architekt sa pýta: „ČI SA TO DÁ ?"

Ako taký tvorivý dialóg medzi architektom a statikom môže vyzerať a ako práve tento dialóg ovplyvňuje koncept hrubej stavby, sme pre vás „namodelovali" práve na príklade komplexu Centrál v Bratislave. Otázky kládol architekt stavby Ivan Kubík statikovi Proplan prof. Ing. Norbertovi Jendželovskému, CSc.

Je možné vytvoriť takú veľkú nerovnomerne vrstvenú stavbu ako jeden dilatačný celok a tým dosiahnuť kompaktné plochy podláh vo všetkých prevádzkach?

Celá stavba je navrhnutá ako výškovo členená polyfunkčná budova so štyrmi suterénmi, vybudovaná na obdĺžnikovej pôdorysnej figúre na ploche cca 124 x 147 m, ktorá bude definitívne realizovaná ako jeden dilatačný celok, ale je členená na jednotlivé pracovné celky tak, aby boli v maximálnej miere eliminované deformácie od teplotných zmien, resp. zmrašťovania betónu a zároveň bola možná aj realizácia po etapách. Po obvode navrhovaných podzemných podlaží je vyhotovená pažiaco-tesniaca stena, ktorá je v rámci nosných konštrukcií využitá ako definitívna obvodová stena podzemných podlaží.

Nosná konštrukcia je navrhnutá ako monolitický železobetónový, priestorový, skeletový systém, so systémom nosných stĺpov a stien a stropných dosiek. Definitívne budú nadzemné podlažia z exteriéru zateplené obvodovým a strešným plášťom, t. j. nosná konštrukcia bude chránená pred tepelnými zmenami. V konečnom štádiu sú stropné konštrukcie navrhnuté ako spojitá železobetónová doska, jej spojitosť bude dosiahnutá po zmonolitnení, resp. dobetónovaní, dočasných dilatačných škár. Teda tieto celky budú konštrukčne samostatné iba počas realizácie hrubej stavby, t. j. v období, keď táto bude priamo vystavená poveternostným vplyvom (hlavne teplotným zmenám). Po zabezpečení ochrany nosnej konštrukcie proti veľkým teplotným zmenám, t. j. po vyhotovení opláš- tenia, budú tieto dočasné dilatačné škáry zmonolitnené vystuženou záliev- kou z expandujúceho betónu rovnakej pevnostnej triedy akú má betón stropnej dosky, t. j. objekty SO-01 a SO-02 budú pôsobiť ako jeden dilatačný celok.

Čo si musíme uvedomiť skôr než začneme?

Predmetná stavba s pôdorysným rozmerom cca 124 x 147 m, ako sme uviedli už vyššie, sa nachádza v mestskej časti Ružinov. Pozemok je z troch strán ohraničený ulicami Metodova, Miletičo- va a Jelačičova. Na štvrtej strane sa nachádza športové ihrisko patriace k susediacej škole.

Inžiniersko-geologické vedomosti sú výsledkom Záverečnej správy Podrobného inžiniersko-geologického prieskumu „Polyfunkčný areál CENTRÁL", TERATEST, november 2008.

Zjednodušená geológia v priestore stavby je nasledovná: navážka, kvartér- ne štrky a piesky, jemnozrnné zeminy neogénu. Geotechnické parametre kvar- térnych zemín sú stanovené ako priemerné hodnoty pre dané typy zemín. Parametre neogénnych zemín sú stanovené na základe vyhodnotenia parametrov z tabuliek a príslušných grafov.

V IGH prieskume je uvedená ako maximálna dimenzačná hladina podzemnej vody (HPV) hodnota: 132,00 m n. m. (Bpv). Ako minimálna HPV je v prieskume uvedená hladina na kóte: 129,05 - pri stanovenej kóte (+-0,00) prízemia 137,00 m n. m. (Bpv).

Vzhľadom k hydraulickým parametrom neogénnych zemín, ktoré budú tvoriť základovú škáru celého objektu, dá sa predpokladať, že prítoky do stavebnej jamy budú zvládnuteľné pomocou odľah- čovacích studní odčerpávajúcich podzemnú vodu z vodonosných polôh (pieskové lavice) v neogénnych zeminách.

Dá sa vôbec osadiť tak veľký objekt tak hlboko?

Štyri podzemné podlažia predmetného objektu sú zrealizované ako vodotesná vaňa pozostávajúca z pažiaco-tesniacich stien zhotovených po celom obvode budúcej jamy a zo základovej dosky. Podzemná stena je ukotvená pomocou kotiev.

Úlohou paženia predvýkopu stavebnej jamy (cca 2 až 3 m) je okrem iného zabrániť poškodeniu okolitých objektov a inžinierskych sietí počas hĺbenia stavebnej jamy a realizácie podzemných podlaží.

Samotné paženie stavebnej jamy zároveň musí plniť úlohu definitívnej obvodovej steny pre podzemné podlažia, z čoho rezultujú aj požiadavky na jej vodotesné a estetické parametre. Paženie jamy zároveň preberie prenos zvislých zaťažení z obvodových zvislých nosných konštrukcií stavby počas jej celej životnosti.

Hĺbkové základy (pilóty) slúžia na prenos zaťaženia zo hornej stavby do hlbších - únosnejších polôh neogénnych zemín, ako aj na zníženie hodnôt konečného sadnutia stavby.

Ako už bolo spomenuté vyššie, podzemné podlažia stavby sa budú realizovať jednoplášťovou technológiou (podzemné steny). Z toho vyplýva, že podzemné konštrukcie treba realizovať nasledovne:

Paženie a tesnenie stavebnej jamy musí počas realizácie stavby aj počas jej celej životnosti zabezpečovať statickú a vodonepriepustnú funkciu z hľadiska horizontálnych zemných tlakov a priesakov vody.

Základovú dosku dostatočne odolnú na prenos vertikálnych zaťažení a prie- sakov podzemnej vody.

Keďže neogénne zeminy majú veľmi nízku priepustnosť v oblasti dna stavebnej jamy, bude možné dosiahnuť „kvázi" odvodnenie, umožňujúce realizáciu predovšetkým základovej dosky.

Toto stavebné odvodnenie - odľahčovanie dna - musí pred betonážou základovej dosky zaisťovať stabilitu základovej škáry proti prelomeniu a počas realizácie hrubej stavby umožňovať regulovať vztlakovú silu pôsobiacu na základovú dosku a pilóty hĺbkového zakladania.

Aké fázy výstavby hrubej stavby sú nutné?

Predpokladaný priebeh - postup výstavby je možné stručne popísať v nasledujúcich krokoch:
•    Prvá fáza predvýkopu z úrovne 137,00 (+0,00) na 135,00 (-2,000) za súčasnej realizácie stabilizácie svahov výkopu pomocou technológie klincovaného svahu, alebo záporového paženia.
•    Druhá fáza - realizácia podzemnej steny po obvode budúceho suterénu, postupné odťažovanie zeminy a kot- venie podzemnej steny.
•    Tretia fáza - zhotovenie vŕtaných pilót hĺbkového zakladania z úrovne 132,50 (-15,50), čo je približne úroveň základovej škáry.

Základová škára sa bude nachádzať v jemnozrnných neogénnych zeminách v kontakte s priesakovou a zrážkovou vodou. Z tohto dôvodu je potrebné uložiť na dno výkopu štrkovú vrstvu z hru- bozrnného kameniva hrúbky 300 mm. Táto vrstva predovšetkým umožní bezpečný pohyb mechanizmov po dne stavebnej jamy a zároveň bude slúžiť ako plošná drenáž, ktorá bude súčasťou systému odvodňovania stavebnej jamy. Po zhutnení na predpísanú hodnotu Edef bude na túto vrstvu položená vrstva podkladového betónu, na ktorú sa zhotoví základová doska. Doska bude hrúbky 500 až 1 400 mm podľa zaťaženia z hornej stavby. V doske budú výškové skoky vyplývajúce z dojazdov výťahov a iných technologických daností. Túto časť zrealizovala firma Zakládání staveb, projekt zakladania vypracovali Ing. C. Kostúr a Ing. M. Balucha.

V tejto otvorenej stavebnej jame so základovou doskou začne ďalšia fáza výstavby - postupná realizácia stien, stĺpov a stropov v podzemných i nadzemných podlažiach, teda horná stavba.

Vráťme sa ešte k zakladaniu - zrejme musíme uvažovať o hĺbkovom zakladaní?

Pilóty musia bezpečne preniesť do základovej pôdy zaťaženia z hornej stavby. Hĺbkové založenie je realizované pomocou veľkopriemerových vŕtaných železobetónových pilót s priemerom 1 180 mm. Pod stĺpmi bola základová doska zhrubnutá, pilóty boli zdvojené a pod najexponovanejšími stĺpmi dokonca tri pilóty. V oblasti pod stužujúcimi jadrami boli pilóty rozmiestnené v rastri cca vo vrcholoch rovnostranného trojuholníka so stranou 1 800 mm.

Po úspešnom založení objektu - čo horná stavba?

Nosný systém objektu je tvorený železobetonovou nosnou konštrukciu charakterizovanou železobetónovými jadrami, ŽB stĺpmi, podopierajúcimi bezprievlakové stropy. Súčasťou nosného systému je aj suterénna stena od úrovne podzemnej steny, ukončenej nad úrovňou hladiny podzemnej vody. Stena bude realizovaná z vodotesného betónu, s použitím kryštalickej izolácie v mieste stykov a pracovných škár.

Stropné nosné konštrukcie (podzemné podlažia) sú po obvode uložené na podzemné steny. Uloženie je navrhnuté do drážky dodatočne vytvorenej do podzemnej steny. Dosky počas výstavby sú dilatované, ale v štádiu užívania pôjde o nedilatované stropné dosky.

Zvislý nosný systém objektu je tvorený nosnými ŽB stenami jadra a ŽB stĺpmi. Stĺpy sú navrhnuté z betónu C40/50, C35/45 a C30/37. ŽB jadro je tvorené stenami hrúbky 250 až 400 mm z betónu C25/30 až C35/45.
Horizontálna tuhosť objektu je zabezpečená tuhosťou jadier a spolupôsobiacich stĺpov. Jadrá a stĺpy spolupôsobia cez ohybové tuhosti stropných nosných konštrukcií. Horizontálna tuhosť objektu spĺňa požiadavky na horizontálne medzipodlažné posuny dané STN EN 1998-1.

Horizontálna tuhosť v úrovni posledného podlažia výškových objektov je volená tak, aby neboli narušené podmienky komfortu používania pri účinkoch vetra t. j. rýchlosť a zrýchlenia kmitania posledného podlažia (pre ostatné podlažia sú potom hodnoty menšie).

Požiarna odolnosť objektu je riešená podľa STN EN 1992-1-2. Pre návrh sú použité tabuľkové hodnoty. Požadovaná požiarna odolnosť pre podzemné podlažia (REI 180) a pre nadzemné časti (REI 120 resp. menej) je zabezpečená rozmermi prvkov (prierez stĺpov, hrúbka stien a dosiek), krytím výstuže (udávaním vzdialenosti ťažiska výstužnej vložky od povrchu vystaveného požiaru) a splnením požiadaviek uvedenej normy pre pôsobenie konštrukcie alebo úroveň namáhania prvkov. Zaťaženie objektu je špecifikované podľa EC1 STN ENV 1991-1 až 1-7.

Ako dôjde k „zošitiu" stropov v podzemných podlažiach?

Zmonolitnenia jednotlivých stropov budú realizované po zabezpečení nasledovných podmienok:

1.    Stropná konštrukcia jednotlivých podlaží bude zmonolitňovaná po vyhotovení všetkých stropných dosiek, vo všetkých pracovných celkoch každého predmetného podlažia.

2.    Dočasné dilatačné škáry v stropných doskách 4. PP, 3. PP, 2. PP môžu byť zmonolitnené najskôr po troch mesiacoch od ich vybetónovania, pričom v čase zalievania škár by mala byť teplota stropných dosiek na vopred určenej teplote. Odstránenie dočasných kotiev v podzemných stenách, t. j. v obvodových stenách suterénov, je možné realizovať až po zatvrdnutí zálievok v týchto suterénnych stropoch. Tieto stropné dosky totiž slúžia ako definitívne vodorovné rozpery pre obvodové podzemné steny, ktoré takto odolávajú horizontálnemu zaťaženiu od tlaku zeminy a podzemnej vody.

3.    Dilatačné škáry v strope 1. PP a stropoch nadzemných podlaží budú  zmonolitňované po troch mesiacoch od vybetónovania a zároveň až po opláštění budovy (provizórnom alebo definitívnom), t. j. v čase, keď už budú nosné konštrukcie chránené pred maximálnymi teplotnými zmenami.

4. Dobetónovanie dočasnej dilatačnej škáry bude realizované tak, že do zabetónovaných kotevných slučiek budú vložené prúty pozdĺžnej výstuže škáry. Pre dobetónovanie bude použitý expandujú- ci betón, vyhotovený z kameniva max. frakcie 10 mm.

Keď to zrekapitulujeme, dosky v podzemných podlažiach a doska nad 1. NP budú pre celý objekt riešené ako bez- dilatačné. Doska nad 2. NP je základňou zeleného parku a bude rozdilato- vaná. Následne 3. NP a dosky vyšších nadzemných podlaží už existujú ako 3 samostatné objekty vyčnievajúce nad úroveň +10,00.

Ako dokážeme preniesť trianglovitý pôdorys stenovej konštrukcie hotela na pravouhlý raster obchodných podlaží?

Hotel pôdorysného tvaru delta má stenový konštrukčný systém. Steny sú na seba kolmé a vytvárajú priestory chodieb a izieb. Tieto steny sú vzhľadom na modulovú os šikmé a pootočené pôdorysne o uhol 48°. Steny jadra dodržujú geometriu spodných podlaží.

Problém prechodu zo stenového systému na pravouhlý systém modulových osí 8 100 x 8 100 mm je riešený cez hrubú stropnú dosku na úrovni +15,50 m. Pokiaľ steny jadra (oblasť výťahov a schodísk) na seba nadväzujú.
V oblasti hotelových izieb a chodieb bolo potrebné prejsť zo šikmého nosného stenového systému do pravouhlého stĺpového systému. Toto sa urobilo pomocou vyššie spomínanej prechodovej dosky.

Vzhľadom na náročnosť stavby sa na statickom výpočte a realizačnom projekte železobetónových konštrukcií podieľali 3 statické projekčné kancelárie:

Proplan (prof. Ing. Norbert Jendželov- ský CSc., Ing. Martin Seyfert), Duplan (Ing. Ľubomír Duba, Ing. Marián Povrazník) a OK-team (Ing. Daniel Bukov). Vyššie uvedené statické kancelárie mali stavbu rozdelenú na jednotlivé konštrukcie, čo vyplývalo z delenia stavby na dielčie stavebné objekty a z logického delenia stavby z pohľadu statického pôsobenia a postupu výstavby.

Grafické prílohy: architekt I. Kubík Foto: archív I. Kubíka a D. Lalíková prof. Ing. Norbert Jendželovský CSc. 

zdroj: VYDAVATEĽSTVO EUROSTAV, spol. s r.o.

Obsah textu nie je možné bez súhlasu autora / autorov ďalej šíriť a publikovať

Páčil sa vám článok?

áno: 138     nie: 211

Odporúč

pošli na vybrali.sme.sk

 

Odporúč známemu


logo © 2007 4-INDUSTRY, s.r.o. Všetky práva vyhradené. Ochrana údajov –  Podmienky poskytnutia služby