arrows Realizace staveb arrows Statika a dynamika staveb arrowsTerminál hromadné dopravy u nádraží v Hradci Králové
foto: archiv autora
text: Jaromír Tomek
číslo: 03/09
Terminál hromadné dopravy u nádraží v Hradci Králové

· Pohled na odbavovací halu
Terminál hromadné dopravy v Hradci Králové je umístěn v těsné blízkosti nádraží, v lokalitě ohraničené ulicemi Nádražní, Sladkovského a Hořická. Součástí velkorysého stavebního řešení je venkovní úprava ploch.
odeslat odeslat    tisk tisk
Ing. Jaromír Tomek (*1955)
Ing. Jaromír Tomek (*1955)Absolvent ČVUT, autorizovaný inženýr v oboru Pozemní stavby a Statika a dynamika staveb. Vede ateliér PARS - building s.r.o. Orientuje se na návrhy atypických konstrukcí, s důrazem na design. Referenční stavby: Nile House, Danube House a Amazon Court komplexu River City Prague, Mafra na Smíchově, City Tower na Pankráci, Diamond Point na Těšnově, Terminál v Hradci Králové a další. E-mail: tomek@pars.cz

Jedná se o dvě odbavovací budovy pro cestující, začleněné do konstrukce přestřešení nástupišť. Budovy tvoří betonový monolitický skelet, nosná konstrukce přestřešení nástupišť je ocelová. Střešní plášť je řešen membránami z PVC s prosklenými plochami.

Popis ocelové konstrukce
Celá vnější stavba je tvořena dvěma téměř shodnými, navzájem propojenými konstrukcemi. Ocelová konstrukce je v převážné míře svařovaná z trubek a plechů, zavěšená na předepnutých táhlech. Konické sloupy podporují hlavní prstenec, do kterého jsou vetknuty střešní nosníky. Prstenec podporuje páteřní rámový oblouk, do kterého jsou zavěšena táhla nesoucí střešní nosníky a místnost dispečera. Střešní nosníky jsou zavěšeny také na táhlech, kotvených do šikmých rámových stojek. Táhla jsou svedena na úrovni terénu do čtyř kumulovaných patek, dále jsou kotvena ke dvanácti trakčním sloupům. Konické trakční sloupy jsou do systému táhel organicky začleněny. Šikmé stojky mají tvar doutníku, na jejich konstrukci byly použity trubky. Nepravidelné tvary skříňových střešních křivopasých nosníků i prstence byly svařeny z plechu. Rozpěry střešních nosníků jsou buď příhradové, obloukové nebo rámové ve tvaru doutníku, nebo ve tvaru dvou do sebe zapřených oblouků. Táhla jsou tyčová. Konstrukce je chráněna nátěrem.
Přestřešení tvoří membrány z PVC a prosklení, které je řešeno zavěšenými rastrovými stěnami. Sloupky a paždíky jsou svařované T průřezy.

Obr. 1. Pohled na odbavovací halu
¤ Obr. 1. Pohled na odbavovací halu

Statický model
Zadání obsahovalo celou řadu vad, které bylo nutné po dohodě postupnými kroky odstranit. Opravený 3D statický model byl ověřen na nezávislých softwarech. Byl uplatněn nelineární výpočet s předpětím na prutové soustavě. Detaily byly kontrolovány výpočtem na objemových prvcích – solidech. Pro kontrolu a snazší orientaci v problému byl vyroben i zmenšený fyzický model ze špejlí a provázků. U prostorových, složitých soustav je tento postup běžný.
Výpočet byl velmi komplikovaný už proto, že zatížení bylo nutné převzít od statika odpovědného za výpočet membrán. Nelinearita úlohy s předpětím a velké množství vstupních dat plně popisuje složitost problému. Konstrukce se počítala několikrát, tak jak byla vstupní data přístupná, a postupnými kroky se zpřesňovaly údaje.

Obr. 2. Schéma konstrukčního řešení stavby 
 Obr. 2. Schéma konstrukčního řešení stavby

Obr. 3. Model stavby
¤ Obr. 3. Model stavby

Netypická konstrukční řešení
Střešní nosníky jsou křivopasé, složené z lomených oblouků, přičemž půdorysný průmět je obdélníkový. Z tohoto důvodu bočnice tvoří zborcené plochy. Obdobně je možné nalézt zborcené plochy na koncích prstenců podporujících páteřní oblouk. Zborcené plochy v obecné rovině nejsou pro výrobu vhodné, tyto prvky kladou velké nároky na výrobní přípravu i vlastní výrobu. Pro konstruktéra to znamená, že musí jejich tvar dobře vyšetřit na specializovaném SW a posléze pro výrobu i přehledně zdokumentovat. Pro výrobce to zpravidla znamená vyrobit přípravky a navrhnout i speciální výrobní postupy, popřípadě si také některé postupy ověřit na modelu. Praxe ukazuje, že i přes velkou snahu všech zúčastněných něco nevyjde a výsledek nemusí zcela splňovat náročná pohledová kritéria. Vždy je lepší již ve stádiu architektonického návrhu přemýšlet, jak se takový prvek vyrobí, tj. provést studii proveditelnosti.

Pro návrh membrán i zasklení (nesených konstrukcí) je nutnou podmínkou jasná definice prostorové geometrie konstrukce. Má-li hlavní nosná konstrukce komplikovaný tvar, je obtížné tento tvar popsat a odhadnout jeho možné odchylky. Například výrobci membrán pracují na specializovaném SW, předávaná data proto musí respektovat jeho možnosti. V tomto případě je lepší již ve stádiu architektonického návrhu na toto pamatovat a určit, jak se takový tvar definuje, tj. provést studii geometrie tvaru.

Membrány jsou velmi pozvolné a dlouhé a v tomto hledisku jejich geometrie překračuje běžná pravidla platná pro tyto konstrukce. Z tohoto důvodu bylo nutné membrány vyztužit a zvláštním způsobem podepřít. Nezatížené mají plynulý tvar, při zatížení dosednou na podporu a jejich tvar se změní, membrány jsou dále podporovány prostupujícím táhlem. Tento požadavek velmi zkomplikoval návrh i provádění konstrukce. I v tomto případě je lepší již ve stádiu architektonického návrhu respektovat běžná pravidla, která garantují funkčnost, údržbu i životnost.

Soustava táhel podporující konstrukci má geometrii, která vybočuje ze zvyklostí, které jež jsou u těchto konstrukcí běžné. Táhla svírají s nesenou konstrukcí i mezi sebou vzájemně takové úhly, které generují velké síly do táhel i jejich přípojů. Také mírná změna geometrie nebo silového účinku vede k významným změnám v ostatních táhlech. Pro jedno táhlo bylo dokonce nutné vyvinout zvláštní sestavu složenou z tyčí Macalloy a lana Pfaifer, která byla navíc zakončena atypickým styčníkovým pantem. Tyto skutečnosti velmi komplikovaly návrh, montáž i předepnutí konstrukce. V zadání bylo striktně požadováno užití tyčových táhel Macalloy. Některá táhla jsou velmi dlouhá (34 m). U těchto táhel měla být dána přednost lanům, která jsou tvárnější a únosnější. Bývá zcela běžné, že na jedné konstrukci jsou užita lana i táhla. Geometrii konstrukce s táhly je dobré navrhnout tak, aby v táhlech byly přiměřené síly a styčníky měly správnou orientaci. Provede-li se to dobře, táhla i styčníky vyjdou subtilní a konstrukci to prospěje.

Protože rozhodující detaily, které vytvářejí charakter konstrukce, nebyly tvarově definovány v zadání, bylo možné uplatnit invenci při jejich designu. Inspirací bylo nastudování referenční stavby přestřešení mola v Janově od architekta Renza Piana a detaily byly navrženy tak, aby se autorům líbily. Podařilo se a architekt je vzal za své.

Obr. 4. Špička doutníkového sloupu
¤ Obr. 4. Špička doutníkového sloupu

Obr. 5. Hrot prstence – celek
¤ Obr. 5. Hrot prstence – celek

Obr. 6. Detail hrotu prstence
¤ Obr. 6. Detail hrotu prstence

Obr. 7. Dominující detail konstrukce – kumulovaná patka
¤ Obr. 7. Dominující detail konstrukce – kumulovaná patka

Provádění stavby
Konstrukce je rozměrná, a proto klade velké nároky na dosažení potřebné přesnosti s ohledem na požadavky kladené táhly a geometrií membrán. Táhla musí mít předepsanou délku a membrány musí mít předepsanou geometrii, protože odchylky konstrukce ovlivňují nejen napjatostní stav táhel a membrán, ale i montáž těchto prvků. Dosaženou geometrii velmi ovlivňuje teplota prostředí. Geometrie musí být geodeticky průběžně sledována a vyhodnocována. Montáž proto vyžaduje velkou profesionalitu na straně montážní organizace i řídicích a kontrolních orgánů. Příprava byla tím pádem velmi náročná, ale úspěšná, i díky spolupráci s dodavatelem stavby – firmou Strabag a.s. Rovněž je třeba ocenit i vstřícný přístup architektů, dodavatele táhel Macalloy i táhel Pfaifer. Příkladná byla spolupráce s realizačním týmem dodavatele membrán.

Technické údaje o stavební konstrukci
Svařovaná ocelová konstrukce charakteristického tvarosloví, zavěšená na předepnutých táhlech. Přestřešení tvoří předepnuté membrány a prosklení. Tento typ konstrukce svým rozměrem drží v České republice prvenství.

Hmotnost ocelové konstrukce včetně příslušenství: 850 t, z toho táhla tvoří 50 t
Půdorysné rozměry přestřešené plochy: 60,0x144,0 m (půdorysná odvodňovaná plocha = 8300 m2)
Světlá výška pod přestřešení: proměnná od 9,50 m do 14,50 m
Rozpětí/vzepětí/délka membrány: 10,0 m/var. od 2,0 m do 5,0 m/ /var. od 25,0 m do 32,0 m
Plocha membrány/plocha prosklení: 6300 m2/1200 m2
Délka krajního střešního nosníku: 32,50 m
Vzepětí konstrukce páteřního oblouku: 9,50 m
Rozpětí páteřního oblouku: 78,0 m
Výška doutníkové stojky: 24,50 m
Maximální průměr táhla (Macalloy): 105 mm (3000 kN)

Základní údaje o stavbě
Název stavby:
Terminál hromadné dopravy v Hradci Králové
Investor: Dopravní podnik Hradce Králové a.s.
Architekti: doc. Ing. arch. Patrik Kotas doc. Ing. arch. Jan Štípek Ing. arch. Jaromír Chmelík
Generální projektant: Sdružení: Metroprojekt Praha a.s. + Ateliér designu a architektury – doc. Ing. arch. Patrik Kotas
Dodavatel stavby: Strabag a.s., Odštěpný závod Ostrava, oblast Sever
Dodavatel ocelové konstrukce: Strabag a.s., Pozemní stavitelství České Budějovice Projektant ocelové konstrukce*): Pars building s.r.o. odpovědný inženýr: Ing. Jaromír Tomek Spolupracovníci: Ing. Petr Beneš, Ing. Petr Kaván, Ing. Martin Kubík, Ing. Jana Tomková
Realizace stavby: 2006 až 2008

*) projektová příprava vnější ocelové konstrukce včetně membrán a prosklených ploch.

Obr. 8. Fotografie z realizace stavby
¤ Obr. 8. Fotografie z realizace stavby

Obr. 9. Východní pohled těsně před dokončením stavby
¤ Obr. 9. Východní pohled těsně před dokončením stavby

Obr. 12. Dokončená stavba. Pohled na celou konstrukci od jihozápadu
¤ Obr. 12. Dokončená stavba. Pohled na celou konstrukci od jihozápadu

Obr. 10. Krajní oblouková rozpěra na západní straně (u nádraží)
¤ Obr. 10. Krajní oblouková rozpěra na západní straně (u nádraží)

Obr. 11. Dokončená stavba. Pohled pod plachtu od jihozápadu
¤ Obr. 11. Dokončená stavba. Pohled pod plachtu od jihozápadu

Obr. 13. Pohled pod plachtu ve střední části nástupišť
¤ Obr. 13. Pohled pod plachtu ve střední části nástupišť

Obr. 14. Dokončená stavba. Pohled na konstrukci od jihozápadu
¤ Obr. 14. Dokončená stavba. Pohled na konstrukci od jihozápadu

Obr. 15. Pohled na celou konstrukci stavby od jihu
¤ Obr. 15. Pohled na celou konstrukci stavby od jihu





Licence Creative Commons

www.casopisstavebnictvi.cz podléhá licenci Creative Commons
Uveďte autora | Neužívejte dílo komerčně | Nezasahujte do díla 3.0 Unported
.

RSS
Líbí se nám: Vše o stavbách a architektůře najdete na 4stav.cz. Použité stroje jako brusky, lisy a jiné naleznete na AKKstroje.cz. Studijní materiály nejen o stavebnictví, ale i strojírenství a zeměpis najdete na Škola, studium, wiki. Pomozte klikem, udělejte dobrou věc a přečtěte si v magazínu nejen o životním stylu.
© 2007