Atypické konstrukce a založení přístavby průmyslové haly DGS Druckguss Systeme, Liberec

Dceřiná společnost DGS Druckguss Systeme s. r. o. se sídlem v Liberci, ul. Volgogradská je českou odnoží mateřské DGS Švýcarsko v St. Gallen. Firma je významným výrobcem se zaměřením na slitiny hliníku pro díly karoserie, řízení a agregátů především pro automobilový průmysl. Společnost byla v ČR založena r. 1991.

Atypické konstrukce a založení přístavby průmyslové haly DGS Druckguss Systeme, Liberec

Stávající hala prošla v minulosti několika rozšířeními a přístavbami. V současné době se řeší projekční příprava stavby a je dokončován stupeň DSP. Popisovaná přístavba je jednou z dalších etap výstavby, zatím však nejvýznamnější, co do rozlohy. Plán investora je dokončení výstavby areálu v r. 2020.

Obecný popis stavby

Nová výrobní hala je přístavbou ke stávajícímu výrobnímu komplexu. Přístavba se sestává z objektu vodního hospodářství, dvoulodní výrobní a skladovací haly o rozpětí lodě 30 m, dl. 125 m a dvou dvoupodlažních přístavků – severního a jižního. Lodě haly mají sedlovou střechu, nosný systém haly je navržen v kombinaci železobetonových prefabrikovaných sloupů a ocelových dělených vazníků. Ocelové vazníky jsou navrženy kvůli ztíženým dopravním podmínkám při transportu na stavbu.
Založení jednotlivých stavebních objektů je navrženo na základě provedeného inženýrskogeo­logického a hydrogeologického průzkumu jako hlubinné na velkoprůměrových vrtaných pilotách. Z ekonomických a statických příčin jsou navrženy tři průměry pilot 600, 900 a 1200 mm, rozličných délek. Vzhledem k mocnosti kvartérních sedimentů, zejména pak deluvií, na svazích ještědského hřbetu přesahující v místě stavby i 20 m, je veškeré hlubinné založení navrženo na plášťové tření.

Obr. 2: Celková situace stavby – modře a červeně je znázorněna plánovaná přístavba

Navázání starých a nových objektů

Hlavním předmětem tohoto článku a zároveň největším projekčním problémem bylo vyřešení konstrukčního a funkčního propojení a styku stávajících objektů a nově navržené přístavby s rozdílem výšek ±0,00 obou hal v hodnotě 6,4 m! (viz obr. 3). Stávající objekty jsou u plánované přístavby zakončeny 6,3 m vysokou úhlovou železobetonovou zdí, která vyrovnává rozdíl výšek mezi stávajícím terénem a úrovní 1. NP stávajících hal. Na opěrné zdi jsou osazeny střešní konstrukce a část železobetonových stropů stávajících hal. Navržená přístavba přímo navazuje na tuto opěrnou zeď a objekt vodního hospodářství a štítová stěna nové haly jsou na ní přímo uloženy. Vodní hospodářství je dvoupodlažní železobetonový monolitický stěnový systém o rozměrech 9,8 x 42,1 m, výšky 12 m, s extrémními hodnotami zatížení (až 4 tuny na m2) od technologie, která je umístěná ve všech podlažích i na ploché střeše objektu.
Dotčená stávající opěrná zeď je vyztužena po 6 metrech žebry 0,8 x 1,7 m, která se pro uvolnění nové dispozice vybourají, a její základ zasahuje 2,4 m do navržené části novostavby. Přitížení novostavbou objektu vodního hospodářství, které je umístěno přímo na základu opěrné zdi, by vyvolalo nerovnoměrné zvýšení napětí v základové spáře zdi až o 220 kPa a nežádoucí sednutí a natočení jejího základu. Toto přitížení bylo nutné eliminovat, proto bylo navrženo nezávislé založení nového objektu na dvou řadách vrtaných mikropilot, které jsou provrtány skrz stávající základ a v prostupu základem uloženy do HDPE chrániček, které částečně omezí spolupůsobení založení novostavby se stávajícím základem.
Stavba bude dále výrazně zkomplikovaná tím, že části obvodového a střešního pláště stávajících konstrukcí hal sousedících s přístavbou budou demontovány, dřík stávající opěrné zdi nadbetonován do požadované úrovně soklu +0,750 m nad úroveň ±0,00 nové haly, s tím, že stávající podpůrné sloupy střešní konstrukce budou řešeny v detailu umožňujícím jejich volný pohyb a to za pouze minimálně omezeného provozu ve stávajících objektech, pomocí vytvořené zástěny, chránící provoz stávající haly.

Obr. 3: Příčný řez objektem Vodního hospodářství

Statický návrh objektů přístavby

Nosná konstrukce objektu vodního hospodářství je železobetonový monolitický stěnový skelet s tloušťkou stěn 400, resp. 300 mm a stropů 250 mm, stěny v 1. PP a stropy v 1. PP a 1. NP jsou vyztuženy trámy výšky 400 a 500 mm. Výpočet vnitřních sil a deformací nosné konstrukce objektu byl proveden na prostorovém kombinovaném deskostěnovém a prutovém modelu, kde trámy byly zadány jako žebra desky s vypočtenou spolupůsobící šířkou. Založení na pilotách bylo modelováno jako pružné bodové podpory a mikropiloty jako liniové pružné podpory. Reakce z těchto podpor byly použity pro návrh hlubinného založení. Vzhledem k nutnosti zachovat v průběhu výstavby v provozu trafostanici v blízkosti novostavby, je celá západní a severní část objektu navržena ve stavební jámě pažené záporovým kotveným pažením na paženou výšku 5,5 m.
Do severní zdi vodního hospodářství jsou vetknuty prefabrikované sloupy objektu nové haly, které jsou tak v tomto místě vysoké 18,3 m. Samotný objekt výrobní a skladovací haly je skelet tvořený prefabrikovanými železobetonovými sloupy a ocelovými vazníky. Výpočetní model je prostorový prutový, klíčové při statických výpočtech bylo propojení jednotlivých částí přístavby, zohlednění jejich spolupůsobení a minimalizace přitížení a zásahů do stávajících konstrukcí. Dále bylo v návrhu nutné započítat umístění portálových jeřábů ve více výškových úrovních a o nosnosti až 32 tun. Podlahová deska je navržena tloušťky 220 mm z betonu min. C25/30 s rozptýlenou ocelovou výztuží (tzv. drátkobeton).  
Oba nové objekty přístavků jsou navrženy jako dvoupodlažní  prefabrikované železobetonové konstrukce vytvořené sloupy, průvlaky a panelovými stropy. Stropy převážné části objektů jsou navrženy z předpjatých dutinových panelů tloušťky 260, 320  a 400 mm. Část stropů jižního přístavku je, vzhledem ke zvýšení požadovaného zatížení stropu, navržena z prefabrikovaných předpjatých železobetonových žeber tvaru T s dobetonávkou.

Obr. 4: Výpočetní model vodního hospodářství

Závěr

Z projekčního a statického pohledu je problematika přístaveb ke stávajícím objektům zpravidla komplikovanější než výstavba tzv. na zelené louce. V případě projektu přístavby průmyslové haly společnosti DGS Druckguss Systeme v Liberci to v kombinaci se značným rozdílem výšek založení stávajících a nových objektů a náročnými technologickými požadavky na zatížení stropních konstrukcí a místních geologických poměrů, přineslo nutnost použití technologií speciálního zakládání a těžkých konstrukčních řešení stropů, která se zpravidla u běžných průmyslových hal nenavrhují. U takto komplikovaných staveb je nutná úzká spolupráce všech zúčastněných profesí projektu a investora, aby bylo dosaženo po funkční, ekonomické i technické stránce vyspělého projektu.

Ing. Petr Ansorge
Valbek, spol. s r. o., Liberec

Ing. Jan Blažek
V-CON s. r. o., Praha

www.valbek.cz

Firma

Vyhledávač stavebních pojmů

Nechte si zasílat měsíční newsletter

Na facebooku

NAŠI PARTNEŘI Další partneři