Test styl Nadpis 1

Test styl Nadpis 2

Test styl Nadpis 3

Test styl Nadpis 4

Test styl Nadpis 5

Test styl normální

Test styl naformátováno

Obr. 6 Železobetonový vazník s vaznicemi

Stručná prezentace reference Hala VW Bratislava

V dubnu 2009 rozhodnul koncern Volkswagen AG o rozšíření výrobní kapacity bratislavského výrobního závodu. První vozidla nové modelové řady mají opustit linku a putovat k zákazníkům do celého světa v roce 2011. Celková výše investice činí 308 miliónů Eur, má vzniknout 1500 nových pracovních míst a celková kapacita závodu tímto krokem vzroste na 400 000 vozidel ročně.

Součástí rozšíření výrobních kapacit byla i přístavba výrobní haly 2A lakovna. Za investora stavby, společnost Volkswagen Slovakia, a.s. zajišťovala připravu a vedení projektu, v souladu se zavedenými firemními standardy a pověstnou německou přesností, koncernová složka Volkswagen AG Bauplanung. Příprava, realizace a předávání stavby tak probíhaly zásadně dvojjazyčně (slovenština, němčina).

Tendrovou dokumentaci a dokumentaci pro stupeň stavebního povolení objektu haly 2A lakovna vydal v srpnu 2009 generální projektant stavby, slovenská společnost Coproject a.s. Soupis prací a dodávek byl vytvořen dvojjazyčně za pomocí systému RIB ARRIBA. Jedná se o čtyřpodlažní objekt halového typu s celkovými půdorysnými rozměry 251,0 x 60,0 m, modulovým rastrem sloupů 12,0 x 12,0 m a konstrukční výškou cca 24,0 m při hloubce založení
-2,2 m. Vizualizaci celkového prostorového modelu haly uvádí obr. 1.

Obr. 1     Celkový model 3D objektu haly 2A lakovna

Monolitická konstrukce ve stupni DSP

Ve stupni DSP musela být společností BF Partners skeletová nosná konstrukce haly opláštěná fasádními panely s rastrem 6,0 m navržena z důvodu otevřenosti a obecnosti podmínek výběrového řízení jako monolitická. Systém stropních konstrukcí vytvářely při tom žebrové nosníky a desky uložené kloubově na rastru průběžných sloupů. Nosná střešní konstrukce byla navržena jako ocelová z příhradových vazníků a vaznic nesoucích trapézové plechy a vlastní střešní skladbu. S ohledem na požární bezpečnost, omezení vzájemné interakce dílců, zajištění robustnosti konstrukce a postup výstavby byla hala příčně rozdělana na 3 dilatační celky dvěma dilatačními sparami a korespondujícím zdvojením sloupů. Založení sloupů bylo navrženo na základových patkách. V případě zjištěných rozdílných vlastností podloží nebo zlomů byla v těchto místech předepsána výměna zeminy.

Rámcové podmínky realizace nosné konstrukce

Kromě náročných termínů projektu, tj. během léta/podzimu 2009 příprava projektu, DSP a výběrové řízení, zemní a základové práce, dále pak během zimy/jara 2010 vlastní realizace nosné konstrukce s paralelně běžící prováděcí a výrobní dokumentací, byly ze strany investora kladeny na dodavatele stavby další podmínky, jako např. neomezení stávající výroby, dodržení vysokých bezpečnostních standardů aj.

Jako generální dodavatel stavby zvítězila česká společnost HSF Systém a.s. Z časových důvodů, faktické proveditelnosti stavby za dodržení přísných smluvních podmínek a termínů, bylo rozhodnuto o kompletní prefabrikaci nosné konstrukce. Za subdodavatele prefabrikovaných dílců byla generálním dodavatelem vybrána společnost Prefa Sůčany a.s. Prováděcí a výrobní dokumentaci pak pro tuto zpracovala trenčínská společnost DeBondt s.r.o. Není bez zajímavosti, že kompletní reengineering, tj. přepracování původní monolitické konstrukce na prefabrikovanou si zajišťoval zhotovitel prefabrikovaných konstrukcí již ve vlastní režii udělené zakázky.

Doprava prefabrikovaných dílců byla silniční, montáž pak pomocí autojeřábů.

Zatížení konstrukce

Důležitým činitelem návrhu byla kromě obvyklých stálých zatížení (vlastní tíha, vystrojení konstrukce) a proměnných zatížení (sníh, vítr, seizmicita) investorem blíže specifikována užitná, technologická zatížení, která se při vlastním statickém návrhu dle aktuálních norem STN EN ukázala jako rozhodující.

Charakteristická plošná užitná zatížení stropů byla předepsána jako 7,5 kN/m2, 20,0 kN/m2 a až 22,0 kN/m2 pro podlaží +4,50 / 5,40. Pro zbývající dvě podlaží +9,00 a +13,00 / +14,00 pak 7,5 kN/m2 a 10,0 kN/m2. U střechy bylo uvažováno s proměnným zatížením 1,5 kN/m2.

Charakteristická lokální zatížení na stropní desku dosahovala extrémních hodnot až 407,0 kN, běžně pak 100,0 kN až 200,0 kN. Zatížení na 12-timetrové vazníky od podvěsů dosahovala hodnot 76,0 až 87,0 kN. Pro tyto hodnoty lokálních zatížení od podvěsů nebylo možné nalézt u 24-metrových předpjatých vazníků s danou omezenou konstrukční výškou staticky únosné řešení, což mělo za následek dílčí úpravy projektu. Dalším limitujícím požadavkem návrhu byl předepsaný teplotní rozdíl ±30,0 K.

Požadavky investora na třídy expozice (XC1, XC2) a požární odolnost (R60) nebyly pro statický návrh konstrukce zásadní.

Realizovaná prefabrikovaná konstrukce

Projekční práce na reengineeringu objektu zahájili projektanti firmy DeBondt v prosinci 2009 a doprovázely stavbu od jejího zahájení v lednu 2010 až po její úspěšné předání v červnu 2010. Autoři původní monolitické konstrukce byly investorem pověřeni supervizí statického návrhu. Založení stavby a patek sloupů na velkoprůměrových pilotách a podlahu úrovně ±0,00 zajišťoval subdodavatel generálního dodavatele.

Základní rozměrové parametry objektu a jeho rozdělení na 3 dilatační celky dle původního monolitického řešení pro stupeň DSP byly zachovány. Nosná ocelová konstrukce střechy byla nahrazena předpjatými a železobetonovými prefabrikáty. Stropní konstrukce byly řešeny jako monolitická membrána spřažená s filigránovými deskami uloženými na prefabrikovaném trámovém roštu. Prostorový model prefabrikace dilatačního celku uvádí obr. 2, pohled na skutečné provedení pak obr. 3.

Obr. 2     Prostorový model prefabrikace dilatačního celku 3

Obr. 3     Pohled na pokročilou montáž nosné konstrukce výrobní haly 2A lakovna

Svislé konstrukce

Hlavní nosné dílce ve svislém směru jsou prefabrikované sloupy výšky 24,0 m s obdélníkovým průřezem 1000/800 mm a 800/800 mm. Sloupy jsou vetknuté do monolitických kalichů, s výjimkou osy styku přístavby lakovny se stávající halou 2, kde byly pro jejich osazení použity kotvy PFEIFER PSF 30.

Statický výpočet a hospodárný návrh sloupů byl jednou z nejnáročnějších úloh statického řešení. Funkce jediné výtahové šachty 6 x 4 m jako ztužujícího jádra celého systému je totiž minimální. Sloupy tak vynáší i obvodové ztužení konstrukce zabezpečené v každém podlaží průběžnými obvodovými trámy s obdélníkovým průřezem, resp. průřezem ve tvaru obráceného L. Optimální řešeni tedy v podstatě neztužených sloupů bylo nalezeno za pomocí softwaru RIB BEST se zohledněním vlivu teorie II. řádu, možnými výrobními imperfekcemi a efektivními tuhostmi průřezů s proměnným stupněm vyztužení a vyloučením tahových napětí betonu. Tato metodika návrhu poskytuje velmi hospodárný návrh při současném zajištění vzpěrné stability sloupu.

Pro osazení průvlaků, ztužujících obvodových trámů a vaznic byly u sloupů navrženy v softwaru RIB RTool krátké konzoly s elastomerovými úložnými práhy a betonovou zálivkou. Výkres tvaru a vyztuže typického sloupu uvádí obr. 4.

Obr. 4     Výřez z výkresu výztuže typického prefabrikovaného sloupu

Vodorovné konstrukce

Nosnou konstrukci střechy z trapézových plechů tvoří systém prefabrikovaných předpředpjatých vazníků o délce 24,0 m a výšce 1,4 m a 1,5 m, železobetonové vazníky délky 12,0 m o výšce 1,2 m a 1,05 m a železobetonové vaznice o délce 12,0 m s lichoběžníkovým průřezem výšky 650 a 700 mm. Uspořádání nosné střešní konstrukce je dobře patrné z obrázků 5. a 6.

S ohledem na možnou konstrukční výšku nosníku, požární odolnost a hospodárnost stavby se předpjaté vyzníky 24,0 m ukázaly jako nejvýhodnější řešení. Jejich statický návrh včetně zohlednení technologických prostupů, s uvážení transportního systému a stability předpjatého vazníku na sklopení byl řešen komplexně v softwaru RIB RTfermo.

Obr. 5     Předpjatý vazník 24,0 m

Nosnou konstrukci technologických podlaží tvoří roštová konstrukce složená z hlavních trámů 12,0 m x 12,0 m výšky 1500 mm a osedlaných průvlaků a žeber á 3 m s konstrukční výškou 950 mm. Poloprefabrikovaná stropní deska je spřažená z filigránů tloušťky 60 mm a monolitické dobetonávky 140 mm. Dobetonávka se realizovala po poměrně velkých úsecích, přižemž největší z ních byl v celku  36,0 mx 36,0 m. Technologický postup zmonolitnění spočíval v tom, že těsně podél míst uložení žeber na průvlaky se vynechal smršťovací úsek šířky 1000 mm, čímž vznikly vždy 2 pracovní spáry, ve kterých bylo upraveno rozmístění výztuže při horním povrchu tak, aby tato nebyla současně namáhána ve dvou smršťovacích úsecích. Jako poslední se betonovaly vynechané pásy šířky 1000 mm. Montáž stropů dokumentují obrázky 7 a 8.

Obr. 7     Železobetonový průvlak se žebry

Obr. 8     Uložené filigránové desky

V průběhu stavby byla věnována velká pozornost provedení všech detailů, jako např. důležité zmonolitnění spojů mezi ztužujícími obvodovými pásy a stropními konstrukcemi, viz obr. 9. Statickým výpočtem a návrhem v softwaru RIB RTbalken byly u stropních trámů a průvlaků zaručeny technologicky požadovené limity průhybů stropních desek. Analogicky pak u obvodových pásů zohledněno jejich namáhání kroucením. 

Použité materiály

Při výrobě prefadílců byly využity následující materiály:

Obr. 9     Detail zmonolitnění obvodového průvlaku

Závěr a vyhodnocení realizované stavby

Přes velký termínový tlak a limitující jak smluvní, tak i klimatické podmínky – velká část stavby probíhala v tuhých zimních měsících 2009/2010 – se podařilo realizovat mediálně sledovanou stavbu v blízkosti hlavního města Bratislava včas a ve sjednané kvalitě. Rozhodnutí o prefabrikaci celé konstrukce se tak potvrdilo jako správné. Vzhledem k zimní výstavbě a značné úrovni zatížení technologických podlaží vhodně zvolená prefabrikace doprovázená hospodárným a vysoce kvalitním statickým návrhem jednotlivých dílců vůbec umožnila dodavatelům stavby dodržení úzkého finančního rámce, přísně střeženého náročným, německým soukromým investorem.

Odvážným krokem firmy De Bondt byl při tom její smluvní závazek vůči dodavateli prefabrikátů, dodržet množství výztuže a betonu stanovená společně během procesu tvorby nabídkové ceny, se současnou finanční motivací na dosažených úsporách. Jak přehledně uvádějí závěrečné tabulky 1 a 2 vyhodnocení spotřeby materiálů, podařilo se projektantům dosáhnout na základě jejich odborných zkušeností a za podpory statického softwaru RIB úspory cca 350 t, tj. téměř 20% betonářské výztuže.

Tab. 1     Porovnání nabídkových a skutečných množství výztuže

Tab. 2     Porovnání nabídkových a skutečných množství betonu