Konstrukční řešení kostela bl. Marie Restituty

Objekt kostela je založený na základové desce a vrtaných pilotách profilů 600 a 900 mm, piloty (71 ks) jsou navrženy na sedání cca 10 mm. Horní hrany pilot respektují různé výškové úrovně základové spáry. Základová deska má tloušťku 300 mm s náběhem pod obvodovou stěnou navazující na objekt duchovního centra. Spodní stavba je navržena v systému bílé vany (tj. s ošetřením pracovních spár, se systémem řízených pracovních spár, s distančními prvky pro tyto konstrukce a s omezením šířky trhliny pouze na 0,2 mm). Pod základovou deskou je proveden hutněný štěrkový polštář tloušťky 300 mm.

Půdorys 1. PP je převážně obdélníkového půdorysu cca 30 × 38,5 m a kratší stranou navazuje na stávající objekt duchovního centra, se kterým je propojen i dispozičně. 1. PP slouží pro parkování a je zde umístěno též zázemí kostela a archiv. Pod částí půdorysu je retenční nádrž tvořící 2. PP.

Stropní deska nad 1. PP má proměnlivou tloušťku (200, 250 a 300 mm) a je monoliticky spojená s průvlaky. V místě koncentrací smykových napětí je navrženo hlavicové zesílení její tloušťky na 400 a 450 mm (se smykovou výztuží tvořenou smykovými lištami). Železobetonové sloupy v 1. PP jsou kruhové různých profilů, na některých místech jsou však obdélníkové či čtvercové. Železobetonové vnitřní stěny mají tloušťku 175, 250 a 300 mm a obvodové stěny mají tloušťku 300 mm.

Svislé nosné konstrukce válcového pláště kostela jsou tvořeny železobetonovými monolitickými stěnami tloušťky 300 a 400 mm. Celý objekt je jeden dilatační celek, jenž je oddilatován od stávajícího objektu duchovního centra. Některé svislé konstrukce ve spojovacím krčku jsou zděné z keramických bloků v kombinaci s ocelovými sloupy. Nad spojovacím krčkem je stropní deska tloušťky 200 mm. Oblasti podpor namáhané smykem jsou vyztuženy pomocí smykových lišt Schöck Bole a vázané výztuže.

Vodorovné nosné konstrukce objektů jsou železobetonové monolitické. Válcová konstrukce kostela s výškou cca 19,1 m je zastřešena železobetonovou skořepinou tloušťky 300 mm tvaru asymetrické kopule. Střed skořepiny je posunutý o 2,46 m oproti středu válcových stěn kostela ve směru chóru pro varhany. V kolmém směru je skořepina symetrická a vytváří kulovou plochu.

Uvnitř kostela jsou dva chóry s železobetonovou deskovou konstrukcí. Konstrukce nižšího chóru a obvodového prstence kostela v úrovni cca 15 m jsou dodatečně předepnuté soudržnou předpínací výztuží.

V horní části se po obvodě stěn nacházejí římsy, které jsou zaoblené směrem dovnitř půdorysu, čímž zabraňují přímému dopadu světla do kostela a v kombinaci s barevnými okenními výplněmi vytvářejí zajímavé světelné efekty. Pás oken se nachází po celém obvodu mezi římsou a střechou. Meziokenní železobetonové sloupky o rozměru 300 × 200 mm a výšce 2,15 m jsou v osové vzdálenosti 1,8 m a podpírají vlastní věnec střechy. Při výstavbě kruhových stěn kostela bylo použito bednění Peri Rundflex.

Věž, v níž je umístěna zvonohra, má trojúhelníkový půdorys, je vysoká 31 m a slouží i jako vyhlídková plošina. Svislé nosné konstrukce věže jsou tvořeny železobetonovými monolitickými stěnami tloušťky 250 mm a zastropení je provedeno železobetonovou monolitickou deskou ve spádu. Vstup do věže je možný z podzemních garáží a z 1. NP. V úrovni 7 m je vyhlídka – ocelový balkon přístupný z podesty schodiště. V úrovni 12 m je věž s kostelem propojena ocelovou lávkou, přes kterou je možno se dostat na ochoz kostela v úrovni barevných oken. Na vrcholu věže je přes přeponu půdorysu vykonzolována zastropená vyhlídka, přičemž obě vykonzolované stropní desky jsou nesené stěnovým nosníkem vyhlídky. V tomto prostoru jsou umístěné i zvony a formou otvoru ve stěně je zde vytvořen kříž. Pro stavbu vyhlídky bylo třeba zhotovit poměrně vysokou skruž a bednění. Pro stěny věže bylo bednění skládané z překližek a dřevěných nosníků bez použití rámového bednění, a to z důvodu ostrých vnitřních rohů, kdy bylo nutné zkosit hrany překližek.

Lávka je oceli S235J2 – pozink. Uložení do věže je navrženo jako posuvné ve směru podélné osy lávky a neposuvné v místě uložení na konstrukci samotného kostela. Na zhotovení podlahy a opláštění lávky byl použit pororošt, zastřešení je z trapézového plechu. Lávka je navržena bez požadavků na požární odolnost v souladu s požárně bezpečnostním řešením.

Nižší chór má délku cca 14 m a slouží jako prostor pro pěvecký sbor. Poměrně velká konzola chóru s vyložením až 5 m je navržena jako dodatečně předepnutá čtyřlanovým přepínacím systémem se soudržností. Tloušťka konzoly je 250 až 450 mm (ve vetknutí), pro předepnutí byla použita lana Y1860-S7-15,7‑A. Kabely jsou přímé, se sklonem ve svislé rovině a jejich vzdálenost je 0,5 m. Byly použity ocelové kanálky (součinitel tření maximálně 0,20) Ø 40/47 mm. Kabely byly napínány ze strany interiéru z důvodu kolize kotevních sklípků s vedením vzduchotechniky na straně exteriéru. Na nenapínaném konci lana je pasivní kotva 4F15, na druhém kotva 4B15 – systém Freyssinet. Po zainjektování byla aktivní kotva chráněna zabetonováním betonem C30/37 — XC1. Kotevní napětí je 1 410 MPa, doba podržení napětí 5 min. Ve výpočtu bylo uvažováno s pokluzem 4 mm.

Vyšší chór je půdorysně zakřivená železobetonová deska cca 13,7 × 2,5 m konstantní tloušťky 200 mm, jež je podepřena stěnami, průvlakem s výškovým náběhem a obvodovým prstencem kostela – železobetonovou obvodovou stěnou. Chór je přístupný z vnitřního schodiště společného pro oba chóry a jsou zde umístěny varhany.

Oba chóry jsou opláštěné betonovou moniérou nesenou dřevěnými ramenáty, které jsou kotvené do železobetonových desek chórů. Na ramenáty byla ukotvena minerální vata pro eliminaci dozvuku a na vatu byla následně stříkána omítka.

Skořepina byla bedněna překližkami na nosnících podepřených prostorovou skruží, na překližky byla uložena ještě výstelka z neupravených prken, místy i s kůrou.

Vlastní skořepina je železobetonová a je vyztužena pravidelnou výztuží při horním i spodním okraji. I přes nesymetričnost umístění vrcholu skořepiny v jednom ze směrů má skořepina v druhém směru výhodný tvar, který eliminuje ohybová namáhání. Pro zachycení vodorovných sil ze skořepiny je navržen obvodový prstenec (věnec) příčného řezu, ve tvaru obdélníka cca 520 × 300 mm s náběhy do vlastní skořepiny, který je dodatečně předepnut dvěma kabely se soudržností půdorysně orientovanými po obvodě skořepiny. Každý kabel je tvořen čtyřmi lany Y1860-S7-15,7‑A, jejich kotvení je půdorysně vystřídáno. Kabely jsou kotveny do nálitků, které jsou vyvedeny nad věnec. Byly použity ocelové kanálky (součinitel tření maximálně 0,20) Ø 45/50 mm. Kabely byly napínány z obou konců po dosažení 80 % krychelné pevnosti, přičemž byly prostřídány aktivní a pasivní kotvy. Kotevní napětí je 1 410 MPa, doba podržení napětí 5 min. Ve výpočtu bylo uvažováno s pokluzem 6 mm. Sklípky byly dodatečně zabetonovány betonem C30/37 — XC1. Betonáž skořepiny probíhala bez nutnosti bednit horní povrch betonu. 

Po odbednění vytváří spodní povrch skořepiny efekt, který připomíná otisk prstu. Atika okolo střechy je připojena k obvodovému věnci pomocí isonosníků.

Fasáda objektu byla původně navržena železobetonová prefabrikovaná (pohledový beton) o tlou­šťce 120 mm a měla být zavěšena na svislé monolitické stěny objektu. Fasádní plášť měl být rozdělen na dilatační úseky – každý panel zavěšen samostatně pomocí kotev. Po změně z důvodu snížení investičních nákladů je fasáda kontaktně zateplená s břízolitovou omítkovou vrstvou tloušťky cca 30 mm.

Projekční práce statiky vyžadovaly vytvoření řady rozsáhlých výpočetních modelů. Základem byly 2D deskové a stěnové modely jednotlivých částí konstrukce, pro ověření chování konstrukce jako celku byl vytvořen i 3D výpočtový model. Předpjaté prvky byly analyzovány s využitím modulu pro časovou analýzu konstrukcí. Spodní stavba byla dimenzována odděleně v samostatných modelech.

Stavba započala na podzim roku 2017 výkopovými pracemi, pilotáží, základovou deskou a výstavbou suterénních podlaží. Stavba samotné nosné konstrukce kostela započala v roce 2018, střecha kostela byla dokončena v květnu 2019. Následně probíhaly dokončovací práce na pláštích, podlahách apod. Část vnitřních betonových povrchů stěn kostela byla mechanicky upravována pemrlováním. Stěny byly dále opatřeny akustickými obklady v šedé barvě.

Stavba kostela byla v letošním roce úspěšně dokončena a již nyní se těší velkému zájmu Brňanů. Duchovní centrum pátera Martina Středy společně s kostelem blahoslavené Marie Restituty totiž slouží nejen věřícím, ale všem obyvatelům sídliště. Přijít může opravdu kdokoli, konají se zde přednášky, koncerty, divadelní představení a další.