O projektu
V Brně vzniká nový multifunkční objekt, jehož nosná konstrukce je tvořena železobetonem. Budova bude dominovat brněnské čtvrti Královo Pole a spojí komerční prostory v přízemí s hotelem v nadzemních podlažích. Součástí objektu bude také rozsáhlé podzemní parkoviště.
Nosná konstrukce je navržena výhradně ze železobetonu. V nižších podlažích a podzemních garážích bude použit svislý sloupcový systém. Z konstrukčního hlediska jsou stropní desky bodově podepřeny.
Celá nosná konstrukce budovy je podepřena dlouhými vrtanými pilotami v kombinaci s mohutnou základovou deskou. Ta je navržena tak, aby přenášela účinky vyplývající z interakce desky s podložím a z interakce s pilotami. V konstrukci tak vznikly tzv. 'oblasti nespojitosti', které představují nejrizikovější části této betonové konstrukce.
Protože je budova obklopena jinými objekty, byl výkop pro základy navržen velmi pečlivě.
Inženýrské výzvy
Přestože budova vypadá zvenčí relativně jednoduše, bylo třeba vyřešit nespočet technických problémů.
Zvláště náročný byl přenos zatížení z nadzemních podlaží do podzemních podlaží, a to z důvodu velkých rozdílů v půdorysu s různými konstrukčními systémy a požadavků na funkci jednotlivých prostor (suterén: rampa a jízdní pruhy; podlaží nad garážemi: komerční). Z tohoto důvodu jsou některé části konstrukce vystaveny skutečně vysokým napětím.
Jako řešení navrhli inženýři vysoké stěnové nosníky procházející přes dvě podlaží v místech, kde se konstrukční stěnový systém mění ze stěny na sloup.
Řešení a výsledky
Společnost STATIKON využila IDEA StatiCa k návrhu a normovému posouzení kontaktu mezi obvodovými stěnami v podzemní části budovy, základovými deskami a pilotami. Piloty nebylo možné umístit centrálně pod stěny. Důvodem byla nutnost dodržet předepsanou vzdálenost od paty výkopu pro základy.
V podobných případech je možné navrhnout masivní rozdělovací žebro po obvodu základové desky, to však způsobí nárůst nákladů na materiál (beton a vyztužení, výkop, prohloubení základové konstrukce).
Další možností, jak situaci vyřešit, je využití podrobné analýzy v IDEA StatiCa. S její pomocí lze zkoumat detail kontaktu hlavy piloty se základovou deskou pod obvodovou stěnou. Tímto způsobem inženýři zjistili, že obvodové žebro není potřeba. Výjimkou byly pouze dvě nejvíce namáhané oblasti, u nichž se bez lokální rozdělovací hlavy neobešli.
Díky tomuto přístupu se inženýrům ze společnosti STATIKON Solutions s.r.o. podařilo dosáhnout spolehlivého a přesného návrhu, který zároveň zaručoval nejhospodárnější využití materiálu při zachování dostatečné stability.
Dalším problémem, který IDEA StatiCa pomohla vyřešit, bylo místo, kde sloup končí v základové desce v prostoru mezi dvěma pilotami. Tato situace nastává tehdy, když únosnost jedné piloty již nestačí a je zapotřebí „skupina" pilot.
V tomto případě se jedná o dvě piloty se vzájemnou osovou vzdáleností rovnající se dvěma průměrům jedné piloty. Tím se opět dostáváme do oblasti nespojitostí, kde jsou síly ze sloupu přenášeny do pilot prostřednictvím tlačené diagonály s tahovými silami.
Další výzvou, kterou inženýři vyřešili s pomocí IDEA StatiCa, byly výše zmíněné vysoké stěnové nosníky a některé vysoké pilíře, které jsou kvůli svým nadměrným rozměrům zatíženy velmi excentricky.
V případě excentricky zatížených sloupů nemuseli inženýři volit konzervativní přístup a zjednodušeně uvažovat svislou sílu v excentrické vzdálenosti od osy sloupu jako ohybový moment. Mohli situaci řešit z hlediska rozdělení tlakových napětí a tahových sil do navazujících částí konstrukce.
Pokud by zvolili konzervativní postup při návrhu a posouzení excentricky zatíženého sloupu, nebylo by vůbec možné návrh provést. Návrh s pomocí IDEA StatiCa vedl k optimálnímu množství potřebného vyztužení a jeho rozmístění.
Díky využití IDEA StatiCa Detail byly některé výzvy překonány rychleji a s menším úsilím, než by bylo možné při použití konvenčních postupů.
Při navrhování konstrukce vždy usilujeme o spolehlivý a přesný návrh. Zároveň sledujeme i ekonomické aspekty navrhovaného řešení, abychom investorovi ušetřili co nejvíce prostředků. Díky IDEA StatiCa jsme byli schopni velmi přesně posoudit hlavu piloty a podle toho navrhnout tloušťku základové desky.
Tomas Krivka
Stavební inženýr – STATIKON Solutions s.r.o.
Česko
O společnosti STATIKON Solutions s.r.o.
STATIKON Solutions s.r.o., se sídlem v Praze, působí na trhu od roku 2010. Společnost se zabývá zpracováním statických posudků od studií a projektů pro územní řízení přes dokumentaci pro stavební povolení nebo ohlášení stavby až po prováděcí dokumentaci.
Společnost spolupracuje s předními architekty, renomovanými projekčními kancelářemi, developery a stavebními firmami.
Svým know-how přispěla k více než dvěma stům významných projektů.
Společnost STATIKON Solutions s.r.o. získala cenu IDEA StatiCa Excellence Awards 2021 v kategorii Rozsáhlé budovy právě s tímto projektem multifunkčního objektu.
Poslechněte si inženýra Tomáše Křivku, jak vysvětluje hlavní výzvy projektu
Vizualizace budovy
Vizualizace budovy
Vizualizace budovy
Model konstrukce
Model konstrukce
Model konstrukce
Chcete být schopni navrhovat podobné konstrukce? IDEA StatiCa je tu, aby vám pomohla. Prozkoumejte všechny možnosti softwaru s 14denní BEZPLATNOU zkušební verzí.
POŽÁDAT O BEZPLATNOU ZKUŠEBNÍ VERZI
