Městský stadion v Ostravě – Vítkovicích

30.6.2015 / Konstrukce

Vznik Městského stadionu v Ostravě – Vítkovicích se datuje od roku 1938. Velmi rychle se stal oblíbeným dějištěm významných sportovních akcí. Na tomto stadionu nejslavnější český atlet Emil Zátopek vytvořil dva světové rekordy v běhu na 10 000 m. Po válce si stadion získal pověst dějiště významných světových klání, kterých se účastnili významní světoví atleti.

Tyto lehkoatletické závody se staly tradicí a daly základ vzniku každoročně pořádané Zlaté tretry Evropy. Začala tak éra slavných výkonů světových rekordmanů jako je Alberto Juantorena, Sergej Bubka, Kenenisa Bekele, který zde v roce 2004 zaběhl světový rekord na 10 000 m nebo Asafa Powel, první sprintér, který v České republice zaběhl stovku pod 10 vteřin. Mítinku se v posledních letech pravidelně zúčastňují četné atletické hvězdy, jako je třeba několikanásobný světový rekordman Usain Bolt. V posledních letech je mítink zařazen do prestižní kategorie IAAF Super Grand Prix.

PŘÍPRAVA A REALIZACE REKONSTRUKCE
Nejprve bylo uvažováno s výstavbou nového městského fotbalového stadionu, ale jednalo by se o investici téměř 1,5 mld. korun. V polovině roku 2011 bylo nakonec rozhodnuto o rekonstrukci Městského stadionu, jako o investici, která se svým rozsahem řadí k projektům nadregionálního významu.

Proběhlo výběrové řízení na generálního projektanta rekonstrukce Městského stadionu a vítězný uchazečem se stal HUTNÍ PROJEKT OSTRAVA a. s., který působí v regionu Moravskoslezského kraje a je spojován s tradicí v projektování již více jak 60 let. Jedná se o společnost, která nabízí komplexní spektrum služeb v oblasti projektování a inženýrské činnosti. Využila tak široké spektrum profesí na tomto náročném projektu. Tým profesních inženýrů, z nichž většina vlastní autorizační osvědčení a má dlouholetou praxi ve svém oboru, byl garancí vysoké odborné úrovně poskytovaných služeb a zodpovědného přístupu ke klientovi. V současné době, kdy probíhají dokončovací fáze výstavby II. etapy rekonstrukce, zajišťuje HUTNÍ PROJEKT OSTRAVA a. s. výkon autorského dozoru.

Architektonický návrh zpracovala v subdodávce pro Hutní projekt Ostrava společnost Projektstudio (Ing. arch. David Kotek).
Zásadní podmínkou postupu rekonstrukce bylo zachování možnosti konání již tradiční a světově známé Zlaté tretry a dalších významných mistrovství.

I. etapa rekonstrukce Městského stadionu byla zahájena v roce 2012 zbouráním betonových ochozů na východní straně areálu. Postavena zde byla krytá tribuna pro 5 tisíc sedících diváků. Stadion dostal i novou tartanovou atletickou dráhu a travnatou plochu. Vznikly také nové vstupy pro diváky, rekonstruovány byly věže pro umělé osvětlení. Bylo nutno vybudovat několik objektů, které měly sloužit i pro II. etapu - skladovací hala, kanál pod atletickou dráhou, energocentrum jih aj. Zásadní podmínkou bylo ukončení prací I. etapy do konání 52. ročníku Zlaté tretry v červnu 2013.

V rámci II. etapy rekonstrukce byl uzavřen prstenec tribun s celkovou kapacitou 15 tisíc sedících diváků výstavbou severní a jižní tribuny. Současně s rekonstrukcí stadionu probíhaly „Stavební úpravy západní tribuny Městského stadionu v Ostravě - Vítkovicích“.

Práce byly zahájeny po Zlaté tretře 2013 a postup výstavby byl koncipován tak, aby bylo možno pořádat Zlatou tretru 2014 za pomocí mobilních tribun. První velkou zatěžkávací zkouškou bylo konání atletického mítinku Zlatá tretra Ostrava 2015 za účasti hvězd naší i světové atletiky.

Ukončením II. etapy rekonstrukce městského stadionu v Ostravě – Vítkovicích získává město Ostrava moderní multifunkční zařízení, které umožní pořádání atletických soutěží nejvyšší mezinárodní kategorie, domácích i mezistátních zápasů ve fotbale, kulturních a společenských akcí.

KONSTRUKČNÍ PROVEDENÍ TRIBUNY

I. etapa (východní tribuna)
Hlavní základovou konstrukcí jsou železobetonové piloty průměru 1 500 mm, vždy jedna pilota pod každým sloupem ocelového rámu. Přední řada pilot byla navržena v délce 15 m a zadní řada pilot byla s ohledem na zvýšené zatížení prodloužena na 17,6 m. Každá pilota je ukončena železobetonovou hlavicí, do které je kotvena OK tribuny.
Pod tribunami jsou vestavky, které hmotově i vzhledově navazují na celkový architektonický koncept krystalků. Jedná se o hmoty nepravidelných půdorysů a šikmých atik.

Ocelová konstrukce pro východní tribunu je tvořena 18 plnostěnnými rámy, průvlaky a nosníky pro uložení ŽB prefabrikátů stupňů, střešními nosníky, svislou konstrukcí mezi zadními stěnami rámů, podélnými a příčnými obslužnými lávkami. Půdorysně je konstrukce na krajích zakřivena do oblouku s osami po 8,5°. Délka ocelové konstrukce při zadní straně rámů je cca 168 m, šířka konstrukce je 20,8 m a výška cca 18,9 m. U osy „9“ je dilatační spára 80 mm, která umožňuje pohyb ocelové konstrukce ±40 mm ...viz obr. 3.

Plnostěnné rámy jsou uzavřeného obdélníkového průřezu šířky 300 až 600 mm a výšky 300 až 2690 mm. Vzdálenost rámů je v přímé části 9,5 a 8,75 m, v obloucích cca 9,9 m. Rámy mají tvar srpu se dvěma stojkami. Zaoblení rámů je tvořeno kruhovými oblouky různých poloměrů. Příčel rámů je šikmá a stoupá od nižší stojky směrem za vyšší stojku, kde se ohýbá v oblouku vzhůru do protisměru a nahoře přechází v šikmou konzolu s nejvyšším místem nad atletickou dráhou. Horní konec konzoly má nadvýšení 140 mm.

V dolní části jsou průvlaky vetknuty do rámů, pouze u dilatace je uložení kluzné pomocí teflonových desek na konzolách. Dolní průvlaky mezi osami 2-3 a 16-17 jsou přerušeny kvůli vjezdu pro invalidy. Mezi rámy „6-7“ a „12-13“ je v rovině pod sedadly příhradové ztužení.

II. etapa (severní a jižní tribuna)
Ocelová konstrukce pro severní a jižní tribunu je tvořena 28 plnostěnnými rámy, průvlaky a nosníky pro podepření ŽB prefabrikovaných stupňů, střešními nosníky, svislou konstrukcí mezi zadními stěnami rámů, podélnými a příčnými obslužnými lávkami, svislou šikmou stěnou před osou 20 a 47, schody před svislou stěnou. Půdorysně je konstrukce směrem k východní tribuně zakřivena do oblouku s osami po 8,5°. Délka ocelové konstrukce při zadní straně rámů je pro severní tribunu cca 131 m, šířka konstrukce je 22,2 m a výška cca 18,9 m, pro jižní tribunu je cca 133 m, šířka konstrukce je 22,2 m a výška cca 18,9 m. U osy „27 a 40“ je dilatační spára, která umožňuje dilatační pohyb konstrukce ±40 mm. Také u napojení na východní tribunu u osy „1 a 18“ je dilatace ±40 mm…viz obr. 4.

Mezi rámy „21-22“, „25-26“, „29-30“, „32-33“, „34-35“, „37-38“, „41-42“ a „45-46“ je v rovině pod sedadly příhradové ztužení. Mezi osami „33-1“ a „34-18“ je vjezd na stadion. Nad zadní částí vjezdu je také tribuna se sedadly, která je na konci zešikmena od rámu 33 do rámu 1 a od rámu 34 do rámu 18. Horní konec konzoly rámu má nadvýšení 140 mm, rámy vynášející výsledkové tabule a velkoplošné obrazovky mají nadvýšení 180 mm.

Před osou „20 a 47“ je ocelová konstrukce tribuny zakončená svislou šikmou stěnou o přibližných rozměrech 13,0 x 21,0 m. Stěna má 3 sloupy, které jsou kotveny na úrovních -2,350 m, -1,800 m a -0,700 m. Ocelová kostra stěny vynáší boční stěnový plášť (sklo). Ocelová kostra stěny je celosvařovaná, rámová, s uchycením na konzolkách sloupů stěny a na zadní stěně rámu „20 a 47“.

Střešní konstrukce je tvořena vaznicemi se střešními ztužidly. Na vaznicích je nosný pozinkovaný trapézový plech výšky 50 mm, který vynáší střešní plášť. Pod vaznicemi je zavěšen podhled. Na konci rovné šikmé plochy střechy je umístěn příhradový nosník s ocelovým žlabem. Na boční stěnu horního i dolního pasu příhradového nosníku navazují skružené sloupky z uzavřeného obdélníkového profilu nebo IPE 120, které tvoří nosný rošt pro trapézové plechy vnitřní i vnější zadní stěny tribuny.

Vnější opláštění je rozděleno na část střešní (s mírným sklonem) a část svislou (fasádní). Střešní část tvoří hladký titanzinkový plech. Fasádní opláštění tvoří mírně předzvětralé titanzinkové kosočtvercové šablony jmenovité velikosti 400 mm a jeho průběh sleduje křivku odvozenou z tvaru hlavního nosného rámu.

Opláštění nezakrývá nosné prvky ocelové konstrukce, naopak nechává vyniknout siluetu nosných rámů v podhledu nad diváky a také z části vnější, kde jsou viditelné i doplňkové nosné prvky konstrukce tribuny.

Na konstrukci je z provozních důvodů umístěno několik lávek. Na střeše, 1,4 m od konce konzol rámů, je umístěna podélná lávka šířky 800 mm. Na příčnících lávky jsou směrem k hrací ploše stadionu konzolky, na kterých jsou umístěny trubky pro uchycení vlajek. Pod střechou na úrovni +12,550 m je zavěšena podélná lávka šířky 800 mm, která slouží pro umístění světel. Další lávky se nacházejí na úrovni +8,925 m a slouží k celkovému komunikačnímu propojení s tribunou za posledními sedadly diváků.

Na severní tribuně mezi osami 23-24, 30-31 a na jižní tribuně mezi osami 36-37, 43-44 jsou zavěšeny 2 velkoplošné obrazovky a 2 výsledkové tabule.

Konstrukce stadionu je zařazena do třídy provedení EXC3 dle ČSN EN 1090-2+A1. Konstrukce byla původně navržena z oceli S 235, pro svařované profily z plechů z jakostního stupně J0. Vzhledem ke zkušenostem s problematickým zajišťováním jakosti oceli S235 ve stupních J0 nebo J2 byl zajištěn materiál jakosti S355 J2+N.
Pro tvorbu dílenské dokumentace byl použit software Tekla Structures, ve kterém byl nejprve vytvořen celkový prostorový model… viz obr. 5, ze kterého se následně tvořily výrobní výkresy.

VÝROBA A MONTÁŽ OCELOVÝCH KONSTRUKCÍ

Výroba ocelové konstrukce byla rozdělena mezi 3 výrobce.
Hlavní konstrukce nosných rámů byla prováděna v provozech Mostárny Ostrava dceřiné společnosti Vítkovice POwer Engineering a. s. (VPE). VPE jsou dceřinou společností Vítkovice a. s. a byla vytvořena jako nástupnická společnost ke dni 1. 6. 2008. Je historickým nositelem strategických engineerových oborů, z nichž většina již pod značkou Vítkovice překročila stoletou tradici. V oblasti stavebnictví jsou ocelové konstrukce základem mnoha větších staveb jako mosty, hangáry, průmyslové haly a i stadiony. Dodávka ocelové konstrukce pro Městský stadion v Ostravě-Vítkovicích patří mezi jedny z největších.

Průvlaky mezi nosnými rámy, tribunové nosníky pod sedadly včetně ztužení, veškeré dodávky lávek se zábradlím, žebřů a nosné konstrukce pro velkoplošné obrazovky a výsledkové tabule dodávala jiná dceřiná firma VPE, a to HARD Jeseník. Výroba nosné konstrukce střešního pláště včetně žlabů a hlavních nosných trámů severní tribuny (4 ks) byla svěřena firmě DT Mostárna, a. s.

Skružované prvky ocelové konstrukce tvořící nosný rošt pro vnitřní vnější opláštění zadní stěny tribuny byly zajišťovány v menších subdodavatelských firmách.

Předvýrobní příprava – tvorba dokumentace, výroba a dodávka i montáž byly rozděleny pro každou z tribun do několika samostatných zakázek podřízených náročným termínovým požadavkům dodání díla.

Jedním z technických problémů byla např. nutnost přizpůsobit nakládku dílců rámu tak, aby nebylo nutno na stavbě je dále polohově obracet. To v některých případech dokonce znamenalo vybourat otvory v mezilehlé stěně výrobních hal.
Původním záměrem bylo vyrobit rám ze 3 kusů, nakonec byl vyroben ze 2 kusů. K tomuto dělení bylo přistoupeno z důvodu redukování nezbytných montážních svarů, které musely být prováděny mnohdy za nepříznivých klimatických podmínek a za dalších nezbytných technických opatření. Dělení na rozměrnější dílce bylo umožněno výrobními možnostmi hal a také poměrně malou dopravní vzdáleností od výrobny na místo montáže. Oba dílce každého rámu byly vždy na dílně sestaveny naležato do definitivního tvaru. Každá odchylka nad přípustnou toleranci tvaru nebo nevhodné rozevření montážní spáry by totiž znamenala velké komplikace při dodržení celkové siluety tribuny. Po zkušenostech s dosaženou přesností výroby rámů v první etapě bylo upuštěno od prostorově náročných dílenských sestav s několikanásobným tvarovým proměřováním – viz obr. 6 a konce obou dílců každého rámu byly vyráběny za pomoci přípravků hlídajících návaznou vzájemnou geometrii.
Také rozteče kotevních hnízd obou stojek rámu 7,3 m směrově, 1,1 m výškově a vůle ve velikosti otvorů v patkách pro nasazení rámů na předem zabetonované kotevní šrouby neposkytovaly žádnou možnost slevit z dosažení co největší přesnosti výroby. Pro eliminaci úchylek roztečí kotevních šroubů v každém hnízdě při jejich zabetonování do základů byly použity pomocné kotevní šablony.

Celkové podmínky montáže byly ztíženy především zimním obdobím výstavby OK, velmi omezeným místem pro předmontáž, nemožností skladování dílců na stavbě a vzájemným prolínáním montážních prací na ocelové konstrukci s ostatními pracemi.
Předmontážní místa byla omezeného rozsahu a bylo nutno velmi pečlivě naplánovat jednotlivé operace a zejména používání jeřábů, aby nevznikaly kolize mezi jednotlivými profesemi při transportech materiálů či dílců.

STATISTIKA, VŠEOBECNÉ ÚDAJE OCELOVÉ KONSTRUKCE
-    Celková hmotnost OK pro všechny tribuny včetně souvisejících konstrukcí je 2609 tun.
-    Počet dílců OK pro všechny tribuny včetně souvisejících konstrukcí: 7506
-    Použitý SW výrobní dokumentace – TEKLA STRUCTURES