Ocelové konstrukce na budově nového ústředí ČSOB

Fotogalerie ke článku (4)

ocelové konstrukce

ocelové konstrukce

ocelové konstrukce

ocelové konstrukce

ocelové konstrukce

ocelové konstrukce

ocelové konstrukce

ocelové konstrukce
Celá fotogalerie (4)

Jan Včelák, Vladimír Janata

Na budově ústředí ČSOB v Radlicích byla ve velké míře použita technologie předpjatých táhel a tomu odpovídající konstrukční řešení vzpínadel při zastřešení velkých rozponů. Výsledné řešení vzniklo při nedílné spolupráci architekta a statika, kdy architekt upřednostnil tato netradiční řešení, která zásadně ovlivnila vzhled interiérů v porovnání s tradičními příhradovými a nosníkovými schématy. Poté, co byl systém vzpínadel zvolen pro zastřešení velkých atrií, byl aplikován i na zastřešení ostatních atrií, světlíků, dvorků a bočních fasád.

Zastřešení atrií
Nejvýznamnější nosnou konstrukcí na této stavbě je zastřešení trojice velkých atrií, která se nacházejí na úrovni 5. NP. Jednotlivá atria jsou od sebe oddělena otevřenými kancelářskými bloky, které vstupují do hlavní komunikační linie objektu. Konstrukce atrií tvaru válcové plochy o poloměru zhruba 175 metrů nad půdorysem 27x32 metrů na příčných osách objektu navazují na zastřešení halových kanceláří tvaru přímkové plochy (konoid).
Původní architektonická studie zastřešení trojice velkých atrií byla založena na principu prostorové příhradové desky. Toto standardní řešení by vytvořilo poměrně hustý systém prvků, který by vizuálně narušoval průhled z interiéru do exteriéru. Také plošná hmotnost této konstrukce není zanedbatelná.

Z variantních řešení, která jsme předložili, zvolil architekt jako optimální z hlediska požadavků na vzhled systém rovinných vzpínadel. Hlavní hmota vzpínadlových konstrukcí je soustředěna v horním tlačeném pasu, který, protože je umístěn těsně pod hliníkovými prvky proskleného pláště, splývá s rovinou střechy, kdežto subtilní sloupky a tyčová táhla umístěná v prostoru jsou jen minimálně postřehnutelná.
Předpjatá vzpínadla ve vzájemné vzdálenosti zhruba 3 m na rozpětí dvaatřicet metrů o výšce tři metry mají tvar čočky (obloukový horní pas doplněný spodním táhlem pnutým rovněž do oblouku). Spodní pas tvoří tyčové táhlo Macalloy z vysokopevnostní oceli průměru 39 mm.
Přípoje táhel a svislic vzpínadel byly navrženy klasicky pomocí čepů a styčníkových plechů. Z důvodu jednotného vzhledu hlavních detailů byla vzpínadla uložena na sloupky taktéž přes čepový přípoj. Tím ocelová konstrukce získala vzhled „řetězu“.
Jako střešní křížová ztužidla byla opět použita táhla Macalloy.

Systém rovinných vzpínadel má nevýhodu v citlivosti na asymetrická zatížení. Lze ho použít při zatížení těžkou krytinou, což prosklený plášť splňuje, neboť zde je procentní podíl asymetrické složky zatížení sněhem či větrem snížen právě symetrickou složkou zatížení. Těžká krytina musí navíc zajistit, aby nedošlo při sání větru k vymizení tahu v táhle.
U této konstrukce je výhodný poměr hmotnost/plocha, který je obecně nižší ve srovnání se standardními příhradovými konstrukcemi. Dá se říci, že plošná hmotnost tohoto typu konstrukce je asi o třetinu nižší než u klasické příhradové konstrukce.

Výroba, montáž a zejména doprava vzpínadel jsou jednoduché a rychlé, zejména použije-li se takový systém jako například Macalloy, kde systém táhel a napínáků umožňuje nejen rychlou a přesnou montáž, ale také konečnou rektifikaci. Pootočením napínáků se táhlo předepne (aktivuje), vnesením větší tahové síly se horní pas předdeformuje opačným směrem tak, aby se po montáži střešního pláště vzpínadlo opět vrátilo do původní polohy.
Nezanedbatelná je možnost téměř dokonalého srovnání vnějšího tvaru konstrukce jemným dotahováním nápínáků táhel. Na této stavbě byla jednoduchá manipulace se systémem táhel umožněna z prostorového lešení, které bylo nutné postavit pro následnou montáž proskleného pláště.

U zastřešení dvojice malých atrií (dvorů) nad půdorysem čtverce o stranách zhruba 16x16 metrů byly opět využity výhody vzpínadlových konstrukcí. V tomto případě se jedná o vzpínadlo výšky jednoho metru, které má tvar čočky. Horní pas je o výšce 100 mm, spodní táhlo je tyč Macalloy o průměru 24 mm. Konstrukce byla pouze aktivována předepnutím spodního táhla. Vzpínadla obou atrií jsou uložena na dvou rozdílných dilatačních celcích na ozub ze železobetonu, proto muselo být použito kluzných ložisek (materiál PTFE). Jako kluzné plochy byly použity nerezové plechy. Střešní rovina atria, která je na druhém dilatačním úseku objektu všesměrně posuvná, je v prvním dilatačním úseku stabilizována přikotvením k boční železobetonové stěně. Střešní plášť je opět tvořen hliníkovými sloupky a prosklením.

Zavěšené fasády
S konstrukcí atrií úzce souvisí nosná konstrukce pro zavěšení prosklených fasád v „zálivech“, což jsou svislé pásy fasád výškově přes několik pater, navazující na prosklené střechy krajních atrií. Fasáda východního vstupu je vysoká zhruba dvacet metrů, u západního vstupu je výška zhruba patnáct metrů. Prosklené svislé fasádní stěny východního a západního vstupu zabezpečují vizuální kontakt vstupních partií objektu s exteriérem.
Tyto fasády jsou svisle zavěšeny na příhradových lávkách, což jsou konstrukce na úrovni 5. NP, které zároveň slouží ke komunikaci podél fasády. Podepření fasád ve vodorovném směru zajišťují vzpínadla výšky 900 mm na rozpětí 7,5 m, umístěná vždy v úrovni patra. Proti sání větru jsou vzpínadla opatřena druhým táhlem v opačném smyslu. Vzpínadla, a tedy celé pásy fasád, jsou opět zavěšena na táhlech systému Macalloy. Na přední táhlo, které zajišťuje zavěšení fasády do horní lávky, bylo použito lanko průměru 12 mm, na zadní táhlo, zajišťující stabilitu vzpínadel, lanko průměru 6 mm.
Svislá lanka jsou ke svislicím vodorovných vzpínadel kotvena natočením na vnitřní závit a zajištěním pojistnou maticí, proto je tento spoj viditelný jen minimálně, což byl jeden z požadavků architekta. Naproti tomu spoje tyčí ve vzpínadlech jsou provedeny klasicky pomocí čepů a styčníkových plechů a dotvářejí tak jednotný systém všech vzpínadlových ocelových konstrukcí.

Ostatní ocelové konstrukce
Hned za vstupem do objektu narazíme na ocelové celosvařované vstupní schodiště. To je ve své horní části uloženo na železobetonové konstrukci na kluzných ložiscích.
Na střechách najdeme zastřešení pěti světlíků nad půdorysem o rozměrech 8,1x8,1 m, které je tvořeno roštovou konstrukcí. Zde byla původně navržená vzpínadla ve fázi dílenské dokumentace nahrazena klasickým celosvařovaným roštem z jäklů. Čištění spodní roviny světlíků bude prováděno pomocí zavěšených gondol.
Další podružné ocelové konstrukce najdeme v suterénech, kde byly použity pro zdvojené podlahy či technologická a vyrovnávací schodiště.

Závěr
Předpjaté ocelové konstrukce používáme v občanských stavbách stále častěji (Sazka aréna, Univerzita Pardubice, palác Křižík, zimní stadion Lanškroun, BB centrum Gama, hangár v Mošnově apod.). Architekt zpravidla uvítá možnost volby a statik má radost, že se na základě nových konstrukčních řešení může podílet na koncepčním návrhu a ovlivnit vzhled konstrukce. Nezanedbatelná je i stránka ekonomická.

Ing. Jan Včelák, statik, pracuje jako projektant ve firmě Excon.
Ing. Vladimír Janata, CSc., statik, je jednatelem firmy Excon.

Foto: archiv firmy Excon, a. s.

Zadejte komentář

Vaše e-mailová adresa nebude zveřejněna. Vyžadované informace jsou označeny *

*