Budova Univerzitního zázemí sportu a behaviorálního zdraví je součástí nového kampusu Ostravské univerzity, který je umístěn na levém břehu Ostravice na území Černé louky. Sousedí s další novou budovou kampusu – Klastrem umění a designu.
Uživatel | Pedagogická fakulta Ostravské univerzity |
Architekt | ATELIER SIMONA – projekce a inženýrská činnost, s.r.o. |
Projekt | RECOC, spol. s r.o. Ing. Hana Šeligová, Ing. Petr. Škapa, Ing. Zbyněk Kalvoda, Ing. Milan Klášterka |
Zhotovitel | IMOS Brno, a.s. |
Výstavba | 2020 – únor 2023 |
Náklady | 803,9 milionů Kč (z toho 645,9 milionů Kč dotace z EU fondů) |
Univerzitní zázemí sportu disponuje centrální sportovní halou pro míčové a vybrané raketové sporty s kapacitou 550 osob, sály pro gymnastiku, aerobní cvičení a fitness, zázemím s šatnami a výukovými prostory včetně přednáškové auly a učeben. Dále jsou zde umístěny laboratoře pro sportovní výzkum, prostory pro monitoring a magnetickou rezonanci a zázemí pro vyučující. V úrovni 4. NP je umístěn indoor atletický ovál se čtyřmi běžeckými dráhami vedle sebe, který je přímo napojen na laboratoře biomechaniky pohybu a behaviorálního zdraví a nabízí tak možnosti přímého měření pro kinetickou a kinematickou analýzu. Ovál v oblých částech vystupuje mimo obrys budovy, čímž tvoří základní architektonickou dominantu objektu, která je doplněna terasovitou fasádou se stupni a lavicemi až pro 1 000 diváků. Zelená střecha je volně přístupná pro veřejnost a lze zde využít workoutové hřiště nebo outdoor běžecký ovál. V suterénním podlaží jsou umístěny garáže pro návštěvníky i veřejnost.
Projekt byl zahájen v roce 2017 dokumentací pro stavební povolení, v roce 2019 byla zpracována dokumentace pro provádění stavby. Vlastní výstavba probíhala od roku 2020 do února roku 2023, kdy byl objekt předán k užívání.
Nosná konstrukce
Jedná se o hybridní nosnou konstrukci tvořenou železobetonovou skeletovou konstrukcí a ocelovými prvky velkorozponových zastropení, zastřešení a zavěšených oblouků běžeckého oválu. Celá budova je rozdělena objektovými dilatacemi na tři části, které mají odlišná využití v nadzemních podlažích.
Založení a spodní stavba
Objekt je založen hlubinně na velkoprůměrových vrtaných pilotách v součinnosti se základovou deskou tloušťky 300 mm, zesílenou pásovými náběhy pod sloupy na 700 až 1 000 mm. Pod hlavními pilíři, kde je navržena čtveřice pilot, slouží prohloubení také jako převázka pilot.
Nosná konstrukce suterénního podlaží je železobetonová monolitická, přičemž svislé konstrukce jsou tvořeny obvodovými stěnami, vnitřními stěnami jader a sloupy. Vodorovné konstrukce jsou tvořeny stropními deskami opatřenými v exponovaných částech trámy nebo hlavicemi nad sloupy. Rozteče mezi sloupy jsou nepravidelné a pohybují se v rozmezí od 4,5 do 10,8 m, průřezy sloupů jsou převážně čtvercové 400 × 400 mm. Hlavní masivní pilíře, které ve 3. NP podpírají ocelové vazníky zastřešení, mají průřez 1 000 × 2 000 mm. Stropní deska nad 1. PP má tloušťku 300 mm, maximální průřez trámů má výšku 700 mm (včetně desky). Konstrukce spodní stavby jsou opatřeny hydroizolačním souvrstvím.
Horní stavba
Nadzemní podlaží mají systém vnitřních a obvodových sloupů v kombinaci se stěnami jader, které plní funkci ztužujících prvků, stropní desky jsou převážně železobetonové monolitické, lokálně opatřené hlavicemi a obvodovými ztužujícími trámy.
V jižní krajní části je zastropení menších sálů provedeno pomocí prefabrikovaných předpjatých vazníků o rozpětí 16,5 m a výšce 1,55 m, které podporují stropní tabule z dutinových předpjatých dílců tloušťky 150 mm. Na této úrovni je pak umístěno ustupující podlaží, jehož nosná konstrukce je ocelová.
Střední část má v úrovni 1. NP víceúčelovou tělocvičnu přes dvě podlaží. Na obou kratších stranách jsou před hlavní část objektu předsazeny schodišťové věže, v nichž jsou umístěna monolitická schodiště, instalační šachty a výtahová šachta. Tloušťka stěn věží je 300 mm. Na komunikační prostor věží navazují desky ochozů kolem tělocvičny tloušťky 250 mm lemované po obvodě trámy celkové výšky 400 mm. V rámci ochozů jsou na nejnižší úrovni po delší straně tělocvičny monolitické tribuny.
Zastropení tělocvičny je v úrovni 3. NP ocelovými přímopásovými vazníky se světlým rozpětím 36,65 m umístěnými v roztečích 10 m. Osová vzdálenost pásů vazníků je 4,6 m, celá konstrukce je zakomponována do dispozice 4. NP. Krajní pole vazníků jsou rámová, neboť zde probíhá běžecká dráha. Tato pole jsou podporována vzpěrami ve 3. NP, které jsou kloubově přes stykové plechy s čepy osazeny na hlavních objektových sloupech. Vazníky jsou uloženy na pevných a posuvných elastomerových ložiscích.
Mezi dolní i horní pásy vazníků jsou kladeny do styčníků stropnice z válcovaných průřezů HEA, které podporují ztracené bednění z trapézových plechů. Nosnou funkci v provozních stavech má v obou stropních úrovních železobetonová monolitická deska z lehčeného betonu. V úrovni 4. NP vystupuje přes obrys hlavní části objektu na obou stranách půlkruhová ocelová konstrukce běžecké dráhy. Poloměr kružnice opsané konstrukcí oblouku je 20 m, vyložení přes obvod objektu je 16,5 m. Konstrukce je tvořena tuhou prostorovou příhradou z válcovaných profilů, vzdálenost horního a dolního pásu tubusu je 4,6 m. Ocelová konstrukce je na koncích ukotvena do betonové konstrukce objektu a dále zavěšena na šesti předpjatých ocelových táhlech, která jsou ukotvena do schodišťových věží.
Severní krajní část má hlavní nosnou konstrukci železobetonovou monolitickou s ustupujícími podlažími, jež vytváří terasovitou plochu a na níž jsou osazeny prefabrikované stupně a lavice. Stropní desky mají tloušťku 250 mm a po obvodě jsou lemovány ztužujícími trámy celkové výšky 500 mm. Zastřešení je provedeno ocelovou konstrukcí z válcovaných profilů.
Konstrukční detaily a zajímavosti
Z hlediska návrhu i technologických postupů provádění jsou nejzajímavější části velkorozponových ocelových konstrukcí a vysunutá ocelová konstrukce tubusu běžecké dráhy včetně napojení na betonové konstrukce. Přenos lokálních namáhání v kotvení ocelových konstrukcí je realizován přes mohutné zámečnické výrobky (hmotnost až 700 kg), jejichž osazení do betonu vyžadovalo velmi pečlivou koordinaci v rámci ukládání betonářské výztuže a vlastní betonáže.
Speciální podrobná koordinace byla provedena v rámci navazujících prací na fasádním plášti. Navržený typ fasády vyžaduje minimální nerovnoměrné deformace v rámci fasádních tabulí, z tohoto důvodu byl upřesňován technologický postup prací i dělení fasádních dílců podle hodnot deformací od jednotlivých zatěžovacích stavů.
Vazníky ve střední části byly smontovány v požadované výšce na podpůrných věžích, následná betonáž již probíhala bez podporujících prvků.
Postup pro osazení a aktivaci ocelových táhel pro oblouky běžecké dráhy byl pečlivě konzultován se společností Tension Systems, která montáž i předpínání realizovala. Kontrolní hodnoty osových sil byly stanoveny v jednotlivých krocích pro aktivaci táhel i jejich finální napjatost. Ocelová konstrukce oblouků byla smontována na podpůrných věžích v požadované výškové úrovni. Vzhledem k velmi složitému uspořádání byla ověřena geometrie styčníků na obou stranách a byly provedeny nutné úpravy styčníkových plechů tak, aby čepy mohly bezchybně fungovat bez přídavných excentricit a namáhání. Vlastní montáž i předpínání táhel probíhalo v několika krocích:
- aktivace a napnutí vnitřních táhel (ocelová konstrukce s podpěrnou konstrukcí),
- aktivace vnějších táhel (ocelová konstrukce s podpěrnou konstrukcí),
- odebrání části podpěrné konstrukce,
- napnutí vnějších táhel,
- osazení mezilehlých táhel a jejich aktivace,
- odebrání zbytku podpěrné konstrukce,
- napnutí mezilehlých táhel.
Hodnota osové síly v nejvíce namáhaném táhle je 1 080 kN při uvážení všech stálých i užitných zatížení.
Pro konstrukci vyložených tubusů je navržen pravidelný monitoring deformací pomocí geodetických měření včetně měření na železobetonových schodišťových věžích. Měření probíhá pomocí trvalých měřicích bodů umístěných na konstrukci a odečty se předpokládají 1× ročně.
Závěr
Projektové práce i vlastní realizace vyžadovaly velmi pečlivou koordinaci mezi všemi zúčastněnými, výkresová dokumentace betonových a ocelových konstrukcí byla vypracována ve 3D modelech tak, aby již v projektové fázi byly minimalizovány kolize a pečlivě vyřešeny veškeré konstrukční detaily. V rámci dílenské dokumentace výztuže bylo velké úsilí věnováno rozmístění výztuže v uzlech styků s ocelovou konstrukcí a zámečnickými položkami, což bylo časově náročné, avšak tato práce byla zhodnocena během provádění tím, že i přes extrémní složitost byla celá konstrukce bez větších problémů dokončena.
Fotografie: Hana Šeligová, IMOS Brno a Atelier Simona