Oceľová strecha Sazka Areny

3. decembra 2007

Partneri sekcie:

Strecha nad hlavnou arénou Sazka Areny vzbudila obdiv v Čechách i v zahraničí svojou netradičnosťou, veľkosťou rozpätia, intenzitou zaťaženia a efektívnou koncepciou priestorového vzperadla. Táto konštrukcia náročná z hľadiska technológie výroby, montáže a teoretickej prípravy sa vyplatila vzhľadom na funkčnosť, estetiku, ale aj ekonomickú stránku celého systému.

Konštrukčné riešenie

Strecha arény má tvar guľového vrchlíka s priemerom 135 m a vzopätím 9 m, čo bolo definované v architektonickom riešení. Zo statického hľadiska je to priestorové vzperadlo tvorené 36 radiálnymi priehradovými väzníkmi s predpätými ťahadlami, ktoré sa zbiehajú do centrálneho prstenca v tvare dutého valca. Väzníky sú uložené na betónovej konštrukcii haly, dilatovanej na 6 úsekov, na 32 oceľových stĺpoch kývnych v radiálnom smere a na štyroch votknutých stĺpoch spojených vo vrchole s betónovými jadrami. Medzi štyrmi votknutými stĺpmi a na nich uloženými väzníkmi sú štyri hrncové ložiská pohyblivé v radiálnom smere. Konštrukciu tvoria štyri zrkadlové symetrické časti s deviatimi rôznymi väzníkmi. Strešný plášť tvoria nosné panely DART, uložené priamo na horných pásoch väzníkov.

Radiálne kruhové usporiadanie nosných konštrukcií ideálne vyhovuje na prenesenie extrémneho stredového zaťaženia videokockou a excentrického zaťaženia zavesených konštrukcií pri koncertoch alebo na iné účely. Zaťaženie má vzhľadom na umiestnenie kruhových a posuvných mostov divadelnej technológie v strešnom priestore vysokú intenzitu a premenlivý charakter. Veľkosť zaťaženia ovplyvňujú aj technológie umiestnené v priestore strechy (vzduchotechnika, audiovizuálna technika, osvetlenie, multimediálna kocka a akustické panely). Po doladení vzájomných väzieb prvky divadelnej a audiovizuálnej techniky tvoria s oceľovou konštrukciou integrálny celok. Kruhové mosty sú umiestnené v priestore medzi väzníkmi a ťahadlami. S ohľadom na koncepciu sa mohla splniť požiadavka na vytvorenie dutého priestoru v tubuse, kde môže byť ukrytá multimediálna kocka. Konštrukcia môže preniesť stovky ton zaťaženia, ktoré menia svoju polohu podľa využitia haly, miestami veľmi asymetrického s vysokou miestnou intenzitou.

Konštrukcia je rúrová priehradová, prevažne zváraná cez prieniky z materiálu S 355. Stredový tubus tvorí dutý valec s priemerom 18 m, výškou 12,3 m a hmotnosťou 170 t. Pozostáva z troch hlavných kruhových prstencov; z dvoch na pripojenie pásov väzníkov a z jedného na pripojenie ťahadiel. Prstence sú prepojené zvislými prvkami – stĺpmi. Väzníky sú prepojené zvislými stužovadlami v centrických kruhoch, ktoré zabezpečujú stabilitu spodného pása a zároveň spolupôsobia s väzníkmi. Tubus je vyrobený z 27 celozváraných dielov. Medzi najzložitejšie operácie patrilo ohýbanie a zváranie prstencov rúr 356/36. Systém ťahadiel Macalloy z materiálu S 460 s valcovaným závitom M100 a s navrhovanou únosnosťou vyše 3 000 kN sa zvolil preto, lebo napínacie sily možno na voľnej dĺžke ťahadla vnášať a merať. Vďaka tomu sa mohli vytvoriť čisté detaily styku ťahadla s väzníkom a tubusom cez čap a koncovku so závitom. Jednotlivé segmenty sú spojené pomocou napínačov s kónickými krytmi.

Montáž

Pri výrobe a pri náročných operáciách zvárania a ohýbania hrubostenných rúr sa kládli vysoké požiadavky na kvalitu a presnosť. Montáž na stredovej provizórnej podpore sa uskutočnila po osadení 170 t tubusu asymetricky vzhľadom na neprístupnosť staveniska zo strany univerzálnej arény. Náročná bola manipulácia s neprepnutými ťahadlami vrátane zabezpečenia ich polohy s určeným prevesom pred predpnutím. Sily v ťahadlách sa kontrolovali na tenzometroch nalepených na ťahadlách. Konštrukcia sa preverila statickou a dynamickou skúškou, ktorej súčasťou bolo meranie pohybu konštrukcie a sily v ťahadlách pri predpínaní, aktivácii a potom pri priťažovaní strešným plášťom a technológiami. Všetky fázy montáže vrátane záverečných meraní a dynamických skúšok sa porovnali s teoretickými modelmi.