Ocelové obloukové konstrukce jsou moderním a efektivním řešením pro širokou škálu staveb, od skladových hal až po rozsáhlé sportovní arény. Jejich popularita spočívá v kombinaci rychlosti výstavby, variability, vysoké odolnosti a estetického vzhledu.
Typy a vlastnosti obloukových ocelových konstrukcí
V oblasti ocelových obloukových konstrukcí se setkáváme s několika základními typy a variantami, které se liší konstrukčním řešením, materiály a možnostmi využití.
Obloukové haly s plachtovým opláštěním
Kulaté obloukové haly jsou určeny pro dlouhodobé a profesionální použití. Naše kulaté obloukové haly jsou vyrobeny z odolného kovu: oceli. Ocelová konstrukce těchto robustních hal je žárově pozinkovaná, díky čemuž jsou naše ocelové kulaté obloukové haly spolehlivě chráněny proti korozi a rzi z okolního prostředí. Masivní ocelové trubky odolávají nejvyššímu zatížení a jsou také odolné proti nárazu a poškrábání. Kromě vstupní brány mají naše haly také praktický vstup pro personál - ideální pro rychlý a nekomplikovaný přístup v každodenním pracovním životě.
Obloukové haly nabízíme ve dvou variantách: buď z PVC PRIMEtex, nebo z PE. Obě plachty pro obloukové haly jsou 100% nepromokavé, odolné proti UV záření a robustní. Naše haly z PVC PrimeTex se vyznačují zejména vysokou odolností proti roztržení. Tyto plachty PRIMEtex jsou třikrát odolnější proti roztržení než standardní plachty z PVC. Naše PE haly jsou naopak lehčí, takže se s nimi lépe manipuluje. Obě varianty plachet jsou přesně napnuty na pozinkovaném ocelovém rámu pomocí profesionálního pásového systému. Některé varianty jsou k dispozici se světlíky, které zajišťují přirozené osvětlení během dne.
Obloukové haly "Highlander" jsou k dispozici v různých rozměrech a konfiguracích. Následující tabulka ukazuje některé z dostupných variant:
Čtěte také: Použití ocelové výztuže v betonu
| Model | Plachta | Barva | Sada statiky | Max. nosnost | Se světlíky | Nejnižší cena za 30 dnů |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Oblouková hala 9,15x10 m | PRIMEtex 2300 | tmavě zelená | Ano | cca 44 kg/m² | Ne | 122 690 Kč |
| Oblouková hala 9,15x10 m | PRIMEtex 2300 | tmavě zelená | Ano | cca 44 kg/m² | Ano | 129 690 Kč |
| Oblouková hala 9,15x10 m | PRIMEtex 2300 | bílá | Ano | cca 44 kg/m² | Ne | 122 690 Kč |
| Oblouková hala 9,15x12 m | PRIMEtex 2300 | tmavě zelená | Ano | cca 44 kg/m² | Ne | - |
| Oblouková hala 9,15x12 m | PRIMEtex 2300 | tmavě zelená | Ano | cca 90 kg/m² | Ne | - |
| Oblouková hala 9,15x12 m | PRIMEtex 2300 | bílá | Ano | cca 44 kg/m² | Ne | 145 890 Kč |
| Oblouková hala 9,15x12 m | PRIMEtex 2300 | tmavě zelená | Ano | cca 44 kg/m² | Ano | 141 390 Kč |
| Oblouková hala 9,15x12 m | PRIMEtex 2300 | bílá | Ano | cca 90 kg/m² | Ne | 174 290 Kč |
| Oblouková hala 9,15x20 m | PRIMEtex 2300 | tmavě zelená | Ano | cca 44 kg/m² | Ne | - |
| Oblouková hala 9,15x20 m | PRIMEtex 2300 | tmavě zelená | Ano | cca 90 kg/m² | Ne | 283 790 Kč |
| Oblouková hala 9,15x20 m | PRIMEtex 2300 | tmavě zelená | Ano | cca 90 kg/m² | Ano | - |
Obloukové haly s plachtou PRIMEtex 2300 jsou materiály podrobeny zkoušce reakce na oheň. Maximální nosnost se liší, některé varianty dosahují až 90 kg/m². Tyto haly se dodávají se sadou Statika a byly testovány německou inženýrskou kanceláří.
Příhradové konstrukce
Příhradové konstrukce představují zcela zásadní součást montovaných ocelových hal. Jde o řešení, které nahrazuje použití silnostěnných profilů kombinací slabších, ale společně efektivnějších prvků. Příhrada je složenina slabších ocelových profilů, která v součtu nahrazuje silnější a těžší nosníky. Díky své konstrukci příhrada umožňuje lepší rozložení zatížení, což zvyšuje stabilitu celé haly. Mezi hlavní výhody příhradových konstrukcí patří:
- Nižší hmotnost: Díky lehkosti příhradové konstrukce je manipulace s jednotlivými prvky snadnější a rychlejší.
- Statická výhoda: Přestože příhrada využívá slabších profilů, celková konstrukce je z hlediska statiky lepší než jednotlivé silnostěnné prvky.
- Optimalizace materiálu: U příhradové konstrukce je vždy přizpůsobena šířka a síla konstrukce v závislosti na šířce haly a sněhovém zatížení. Například pro haly široké 30 m je příhrada široká přibližně 1,2 m, zatímco u hal menších (např. 15 m) stačí příhrada široká kolem 70 cm.
- Univerzální využití: Příhradové konstrukce se využívají v mnoha oblastech - od festivalových pódií až po velké průmyslové haly. Jsou důležitou součástí moderních montovaných hal a nabízejí skvělé technické vlastnosti.
K-SPAN obloukové lamely
Jedná se o objekty, které jsou provedeny samonosnými obloukovými a přímými tenkostěnnými lamelami, které jsou tvarovány technologií za studena přímo na stavbě. K tvarování je použit ocelový polakovaný plech tl. 0,7mm až 1,0 mm, který se odvíjí z ocelových cívek. Cívky mají šíři cca 605 mm, vlastní vytvarovaná lamela (oblouková i přímá) má šířku 305 mm. Váha oc. svitku je 2-3 tuny. Ocelový plech je hluboce žárově pozinkován s oboustranným třívrstvým polakováním. Lamely K-SPAN jsou kotveny do ocelových úhelníků tvaru „L“. Tyto úhelníky jsou součástí základové konstrukce. Délka obloukových lamel je závislá od šířky a výšky objektu. Jednotlivé násobky lamely jsou k sobě napojovány pomocí pertlovacího stroje - lisováním. Obloukové lamely tvoří vnější nosnou vrstvu obvodových stěn a střechy. Z vnitřní strany lze plochu lamel i dodatečně zateplit. Zateplení je provedeno minerálními deskami „Orsil“atp. tl. 10 - 20 cm. Povrchová úprava zateplení - podhled, je tvořen v průmyslovém a skladovém provozu trapézovým plechem, v sociálních částí a kancelářích „sádrokartonem - plastem - dřevem atd“. Pro správnou funkčnost zatepleného obvodového pláště je nutné provést jeho odvětrání.
Využití obloukových ocelových konstrukcí
Použití obloukových hal je velmi rozmanité. Slouží jako přístřešky pro vozidla a stroje, skladovací prostory, které jsou zároveň přístupné, nebo jako řešení skladování obilovin, štěpky, sena a slámy. Mohou být využity v zemědělství, v oblasti zpracování surovin nebo ve zpracovatelském průmyslu. Obloukový stan lze využít pro řadu skladovacích a logistických úkolů.
Obloukové ocelové konstrukce se používají převážně u těch typů montovaných staveb, kde se klade důraz na rychlost a variabilitu provedení stavby. Nabízíme výrobu ocelové konstrukce od šířky 5m až do šířky 40m bez podpěry, s šířkou větší než 40metrů montujeme s podpěrou, což vychází i ekonomičtěji. Délka konstrukce je neomezená a je také možné ji v budoucnu libovolně prodlužovat. Staticky optimální řešení ocelové konstrukce Vám ušetří nemalou část na investici. Montované haly z ocelové konstrukce jsou nejlepším řešením na trhu průmyslových hal. Nabízíme konstrukce do šířky 40 metrů bez podpěry a až do 60 metrů s podpěrou neomezené délky a s možností budoucího libovolného prodloužení.
Čtěte také: Typy ocelových kotev pro beton a jejich použití
Montovaná oblouková hala typu U má obloukovou střechu s rovnými boky. Montovaná oblouková hala je navržena z příhradové konstrukce z trubkových profilů v podélném směru provázané. U ocelové haly je kladen důraz na cenu, vzhled, kvalitu a rychlost výstavby. Tato ocelová hala je variabilní do délky přidání jednotlivých rámů k sobě provázané v podélném směru. Na přání zákazníka umíme konstrukci pozinkovat, kde je životnost mnohem vyšší. Montovaná oblouková hala odolává sněhové nebo větrové oblasti. Halu lze vyrovnávat pomocí základny U na nerovný stávající povrch. Ve standartu dodáváme obloukovou halu v syntetické základní a vrchní barvě RAL 7012. Je možné dodat i jiný odstín RAL. Tato oblouková hala je navrhována od 10 m až do 30 m šířky dle sněhové oblasti. Oblouková hala se nejvíce využívá jako skladová hala, seník nebo zastřešení materiálu nebo výrobků.
Montáž a kotvení
Montáž je obvykle snadná a rychlá, provádí se pomocí několika jednoduchých komponentů. Potřebujete pouze standardní nářadí. V případě větších konstrukcí doporučujeme použít zvedací zařízení (např. vysokozdvižný vozík). K tomu se hodí také pojízdné lešení nebo nůžkový zvedák.
Kotevní systém konstrukce montované haly nevyžaduje betonové základy. Halu lze umístit na asfalt, betonové desky, zámkovou dlažbu, nebo i na travnatý povrch pomocí kotvících základen (betonových patek). Způsob její instalace je pak určen konkrétním typem povrchu. Kotvení je navrženo podle druhu montované haly a dle spodní stavby v daném místě. Je navrhována podle statické a geologické zprávy. Pokud si nevíte rady se spodní stavbou, rádi Vám pomůžeme, navrhneme, zaměříme a zhodnotíme stávající podklad haly.
Speciální řešení: Střecha O₂ Arény
O₂ aréna (dříve Sazka Aréna) byla nejsledovanějším stavebním projektem dokončeným v ČR v roce 2004. Na její realizaci se kvůli termínu konání Mistrovství světa v ledním hokeji 2004 stanovila lhůta jen 500 dnů. Tu se podařilo splnit, což je u stavby tohoto typu světový rekord! Zcela unikátní byla nejen doba výstavby, ale především jedinečná konstrukce střechy. Šestipodlažní Velká O₂ (Sazka) arena je pozoruhodnou stavbou s originálním návrhem zastřešení, které zaujalo světovou odbornou i laickou veřejnost. Unikátní konstrukce střechy umožnila umístit do volného prostoru mezi táhla a vazníky kruhové mosty s vrátky a pohyblivé hliníkové lávky pro zavěšování koncertní technologie. Promotéři akcí oceňují vysokou flexibilitu arény, která výrazně snižuje běžnou dobu potřebnou k přípravě scény.
Velká aréna je navržena jako monolitická železobetonová konstrukce kruhového půdorysu s průměrem 135 m a ocelovým zastřešením ve tvaru kulového vrchlíku se vzepětím 9,3 m. Střecha arény má tvar kulového vrchlíku o vzepětí 9 m. Konstrukci doplňují svislá ztužidla v centrických kruzích. Zajišťují stabilitu spodního pasu vazníků a zároveň spolupůsobí s vazníky klenbovým účinkem. Střecha je uložena na betonové konstrukci s předpjatými průvlaky, dilatované na šest částí, na 32 kyvných a 4 vetknutých ocelových sloupech spojených ve vrcholu se čtyřmi betonovými jádry ve středech dilatačních úseků. Čtyři mostní ložiska, uložená mezi čtyřmi vetknutými sloupy a vazníky, umožňují pouze radiální pohyb a střechu tak stabilizují v prostoru vůči betonové konstrukci. Předpětí táhel vedených pod spodními pasy vazníků slouží k příznivé redistribuci vnitřních sil v ocelové konstrukci a k eliminaci průhybu konstrukce od stálého zatížení.
Čtěte také: Použití ocelových vláken v betonu
S návrhem urbanisticko-architektonické studie se začalo v létě 2001. Aréna je vybavena technologií s pohyblivými spodními tribunami a pódii, ve střešním prostoru kruhovými mosty a pohyblivými lávkami, které umožňují rychlé změny jejího využití. Po dobu své existence se stala součástí bohatého sportovního a kulturního dění. „Do projektu jsme vstoupili ve fázi stavebního povolení, měli jsme možnost optimalizovat ocelovou konstrukci zastřešení. Prvním krokem před návrhem variantních řešení byla rešerše podobných staveb ve světě. Po dohodě s architekty jsme pak zvolili netradiční, ekonomicky a prostorově efektivní koncepci prostorového vzpínadla s 36 radiálními trubkovými příhradovými vazníky s předpjatými táhly, které se sbíhají na centrálním příhradovém dutém válci o výšce 12,3 m. Předpjaté prostorové vzpínadlo svou dispozicí logicky odpovídá tvaru kulového vrchlíku.
Statický výpočet si dodavatel stavby nechal posoudit profesory Studničkou, Bittnarem a Šejnohou ze stavební fakulty ČVUT. Předpětí táhel vedených pod spodními pasy vazníků slouží zejména k jejich aktivaci, k příznivé redistribuci vnitřních sil v ocelové konstrukci a k eliminaci průhybu konstrukce od stálého zatížení. Parametry a tvar konstrukce ovlivnily také technologie, které jsou ve střeše umístěny: vzduchotechnika, akustika a zejména divadelní a audiovizuální technika. Jedná se například o kruhové mosty s vrátky a pohyblivé hliníkové lávky, osvětlení a multimediální kostku. Po doladění vzájemných vazeb tvoří prvky divadelní a audiovizuální techniky s ocelovou konstrukcí střechy integrální celek. Kruhové mosty byly umístěny do volného prostoru mezi vazníky a táhly, multimediální kostka může být vytažena do prostoru uvnitř dutého centrálního příhradového válce. Střešní krytinu tvoří tangenciálně pnuté sendvičové panely uložené na horních pasech vazníků. Konstrukce přenáší stovky tun zatížení, které částečně mění polohu podle účelu použití arény.
Centrální příhradový válec byl vyroben v mostárně Excon Steel v Hradci Králové. Jedná se o celosvařovanou, 170 tun těžkou konstrukci o průměru 18 m a výšce 12,3 m. „Výroba byla náročná z hlediska ohýbání a svařování silnostěnných trubek, technologických postupů svařování a sestav tak, abychom dodrželi výrobní tolerance. Konstrukce se v mostárně předmontovala na dvě části - spodní příhradový prstenec s 36 sloupy a vzpěrami a oba horní prstence. Příhradový válec jsme na stavbu dopravili rozložený na 21 dílů. Nejsložitějším prvkem byly příhradové prstence s pasy z trubek. U hlavních nosných prvků jsme prováděli 100 % defektoskopickou kontrolu svarů. Obloukové trubkové vazníky se vyráběly ve Vítkovicích Strojírenství, a. s. Podporu pro uložení střešních panelů tvoří horní úložný T profil s přerušovanou stojinou nad horním pasem vazníku. Poloha styčníkových plechů a dalších prvků se měřila geodeticky v celých sestavách, naměřené výrobní tolerance posuzoval projektant.
Montáž probíhala na střední provizorní podpoře. Střední příhradový válec byl svařen ze dvou částí: spodního prstence a sloupů a dvou horních prstenců. Po geodetickém zaměření skutečného tvaru a odchylek od dokumentace se obě části vyzdvihly na střední podporu tak, aby odchylky směrů byly co nejmenší. Po usazení 170 tun těžkého středního příhradového válce na 12 hydraulických lisech byly vazníky montovány asymetricky z jedné strany (s ohledem na dispozici na staveništi). To způsobilo vnesení vodorovných sil do střední provizorní podpory. „Teoreticky jsme spočítali reakce a posuny středního válce na provizorní podpoře při jednotlivých zatěžovacích stavech. Geodetická měření, která pak probíhala po jednotlivých montážních etapách, se s výpočty dobře shodovala. Prvních dvacet vazníků bylo smontováno po dvojicích uvnitř arény, zbylých 16 se montovalo samostatně. Při zdvihu jsme kontrolovali stabilitu vazníků v montážním stadiu při zavěšení na jeřábu. Vazníky jsou na jedné straně připojeny přes příruby ke střednímu válci, na druhé straně jsou uloženy na ocelových sloupech kotvených na betonových sloupech s průvlaky. Ze změřených výrobních odchylek vazníků a příhradového válce jsme pak pro montáž určili počet vložek do jednotlivých styků a teoretické délky táhel. Táhla byla vyzdvihnuta spolu s vazníky, zavěšená na jejich spodním pasu. Po uložení vazníku se spustila do správné polohy a začepovala. V průběhu montáže byla táhla vyvěšena po pěti metrech, aby se eliminoval jejich průvěs a tím i nelinearita až do doby jejich předepnutí, aktivace a instalace všech stálých zatížení. Táhla se předpínala po symetrických čtveřicích ve dvou krocích. Všechny montážní a aktivační stavy se kontrolovaly geodeticky, síly v táhlech se měřily on-line tenzometricky a na hydraulickém zařízení. Tenzometrická měření sil v táhlech provedl tým ÚTAM AV ČR pod vedením prof. Pirnera. Celá konstrukce pak byla ověřena statickou a dynamickou zkouškou. Na závěr se měřila dynamická odezva konstrukce při nehodovém zastavení pohybu multimediální kostky. „Globálně předepnuté ocelové konstrukce přinášejí průměrně 25 % úsporu hmotnosti a ceny oproti standardním řešením. Zkušenosti s novou technologií umožňující jednoduché a přesně měřitelné globální předpínání ocelových konstrukcí jsme v dalších letech využili při návrhu mnoha dalších předpjatých prostorových ocelových konstrukcí, např. arén v Chomutově a Třinci, hangáru v Mošnově nebo při přeměně plynojemu v Dolních Vítkovicích na Multifunkční aulu Gong.
tags: #ocelová #konstrukce #oblouková #střecha