SERIÁL S PEKTRUM SPECTRUM. fib 2002

Transkript

1 B U D O V Y V J A P O N S K U SERIÁL fib 2002 P AVEL â ÍÎEK V ãlánku jsou uvedeny pfiíklady Ïelezobetonov ch konstrukcí a staveb vyjadfiující vztah souãasn ch JaponcÛ k technice, pfiírodû, minulosti i budoucnosti. Beton jako pouïit materiál je pfiiznáván v celku i v detailu, je respektována jeho podstata a pfiirozené vlastnosti. Ukázky nûkolika nedávno postaven ch budov, jeï jsem nav tívil v Japonsku na 1. fib kongresu v Ósace, jsou v mnohém zajímavé a z mnoha dûvodû pouãné. Japonsko, naprosto ojedinûlé sv mi dûjinami a pfiírodou, s jedineãn m v vojem, bez cizího násilného vmû ování, s v bûrem toho nejlep ího co sk taly civilizace korejská, ãínská a indická v dávné minulosti a s v znamn m vlivem materiální civilizace západní, zejména americké v posledních sto padesáti letech zûstává morálnû a duchovnû vûrné své tradici. Z tohoto hlediska je zajímavá i v stavba moderních budov. Plejáda japonsk ch architektû a inïen rû na la v raz pro své tvofiivé úsilí také v betonovém stavitelství. My - lenkov pfiístup filosofické podstaty pfii navrhování si mûïeme ozfiejmit na tezích jednoho z v znamn ch japonsk ch architektû Kisho Kurokawy s vyznáním filosofie symbiozy symbioza ãlovûka a techniky, symbioza ãlovûka a pfiírody, architektury a pfiírody, minulosti a budoucnosti, exteriéru a interiéru, ãásti a celku, symbioza heterogenních prvkû, kde rozhodující úlohu hraje mezizóna, internacionalizmus je pfieïit, nutno vycházet z domácí tradice, budhistické my lení na rozdíl od kfies- Èanského je volnûj í, otevfienûj í a zahrnuje v sobû mnoho prvkû, vycházím z NagardÏudova uãení z 2. aï 4. století o prázdnotû v ech jevû vytrhnut ch ze své zákonité souvislosti, technika, která má na mysli pfiedev ím ãlovûka a architektura vytvofiená se zfietelem na ãlovûka se vzájemnû nevyluãují, ãlovûk v ak musí mít techniku pod kontrolou, v mé vlastní filosofii jsou technika a umûní navzájem spojené, jsou v symbioze, ve kterou vûfiím a na základû které tvofiím. Odtud pramení vztah JaponcÛ i k betonu, jehoï podstatu pfiiznávají v celku i detailu, vûrni svému pûvodnímu pfiírodnímu náboïenství intoismu. V e má du i a je tedy posvátné, zasluhuje si úctu. Tak jako u japonsk ch historick ch dfievûn ch staveb je struktura dfieva posvátná, tak je pfiistupováno i k betonu, s respektováním jeho podstaty a pfiirozen ch vlastností. T HE E HIME M USEUM OF A RT, M ATSUYAMA, SHIKOKU Budova muzea moderního umûní v Ehime (obr. 1 aï 4) názornû potvrzuje v e uvedené principy architektonické tvorby uskuteãnûné v souladu s vysoce nároãnou betonovou konstrukcí jak z hlediska návrhového, tak i provedení. Interiér pfiízemního uvolnûného podlaïí s informaãním a prodejním centrem, s moïnostmi instalací pfiíleïitostn ch v stav navazuje plynule na okolí i umûle vytvofiené zahradní atrium. PÛsobí pfiehlednû a velice uvolnûnû. V kontrastu s pfiízemím navozují uzavfiené prostory v stavních hal druhého podlaïí Ïádoucí koncentraci na muzeální expozice. Celek i jednotlivé ãásti budovy pûsobí harmonicky a vzbuzují v náv tûvníkovi sváteãní pocity. Budova pozûstává ze dvou vzájemnû propojen ch a jemnû tvarovan ch krabicov ch útvarû s pûdorysem 21,6 x 18 m, vysok ch 6 m, uloïen ch vïdy na trojici pûsobivû tvarovan ch betonov ch pilífiû, které bezpeãnû zaji Èují stabilitu budovy v oblasti se silnou seizmicitou. Je pfiekvapivé, Ïe autofii zvolili plnû prefabrikované provedení této nároãné stavby. Vedly je pro to následující dûvody: zkrácení v stavby s minimalizací zátûïe okolí, pouïití vysoce kvalitních betonû a povrchû, Obr. 1 The Ehime Museum of Art celkov pohled Obr. 2 Hmotové uspofiádání a rozklad prefabrikovan ch dílcû 48 B ETON TECHNOLOGIE KONSTRUKCE SANACE 3/2003

2 Obr. 3 Vstupní prostor s trojicí podpor Obr. 4 Rozãlenûní krabicového útvaru na 1,8 m iroké pásy zaji tûní poïadované pfiesnosti, zdvojení stûn, stropu a stfiechy s izolaãními v plnûmi jakoïto ochrany vnitfiního muzeálního prostfiedí proti teplotám subtropického podnebí a proti alkalick m plynov m emisím. Pfiedem pfiedpjaté zdvojené dílce s izolaãní v plní bylo moïné fie it pouze v prefabrikovaném provedení dílcû zdvojen ch stûn v ky 7 m, stropních a stfie - ních dílcû s rozponem 15 m jednotné ífiky 1,8 m. Dílce s maximální hmotností 20 t v poãtu 470 ks byly dodateãnû spínané pfiibliïnû 2000 kabely nebo tyãemi. KaÏd stûnov dílec má vnû obvodu zabudováno 2700 miniaturních keramick ch obkladaãek zaruãujících samoãistitelnost povrchu a decentní vzhled obvodového plá tû. Obr. 5 Osaka Pool celkov pohled O SAKA P OOL Víceúãelová krytá hala s bazénem pro vodní sporty v letním období a s kluzi - tûm pro sporty zimního období má kruhov pûdorys o prûmûru 98 m a zdvojenou membránovou sedlovou stfiechu prûmûru 65 m (obr. 5 aï 10). PodpÛrn systém tribun a stfie ní konstrukce tvofií opût prefabrikovaná konstrukce s radiálnû orientovan mi rámov mi podporami po 7,5 m. Rámy pozûstávají z pfiedem pfiedpjat ch dílcû vyroben ch z vysokopevnostního betonu, dodateãnû sepnuté tak, aby za Ïádn ch okolností v prûfiezech dílcû a jejich stykû nevznikla tahová napûtí, základní to pfiedpoklad pro pfieïití konstrukce a stavby v oblastech se silnou seizmicitou. Volba montované pfiedpjaté konstrukce vyplynula z následujících skuteãností: prvky s pouïitím vysokopevnostních betonû prvotfiídní kvality je moïné vyrobit pouze ve specializovan ch v robnách, zaji tûní tuhosti dvojnásobn m pfiedpínáním sniïuje v znamnû prûhyby a vibrace zapfiíãinûné pûsobením zemûtfiesení nebo úãinky siln ch vûtrû s vyvolan mi vibracemi stfie ní zavû ené konstrukce, seriová v roba základních dílcû vypl vá ze skuteãnosti, Ïe pfieváïná vût ina rámû má stejn tvar a stejné rozmûry, porovnávací studie prokázala hospodárnost zvolené technologie v stavby oproti monolitickému provedení, prûfiezy dílcû mohly b t znaãnû redukovány. Obr. 6 PÛdorys a pfiíãn fiez konstrukcí B ETON TECHNOLOGIE KONSTRUKCE SANACE 3/

3 Obr. 7 Detail podpûrného rámu s dodateãnû spínan mi pfiedem pfiedpínan mi tyãov mi dílci Obr. 8 PodpÛrné rámové soustavy pohled Obr. 9 Detail rámu Obr. 10 Detail rámu O SAKA M UNICIPAL C E NTRAL G YMNASIUM Dvû víceúãelové kryté haly kruhov ch pûdorysû s prûmûry 110 m a 52 m jsou v sousedství Osaka Pool (obr. 11 aï 15). Do zemû polozapu tûné objekty jsou pfiekryty 0,6 aï 1,5 m vrstvou zeminy s bohatou vegetací parkové úpravy a tedy s citliv m zakomponováním obou hal do okolní zástavby. Velká víceúãelová hala pro deset tisíc divákû s v kou 30 m v lucernû je zastfie ena skofiepinou s pfiev ením 16 m, sloïenou z pfiedpjat ch Ïebrov ch deskov ch dílcû délky 7,5 aï 11 m dûlen ch tangenciálnû situovan mi prstenci sloïen mi z pfiedpjat ch nosníkû. Prefabrikovaná spodní vrstva skofiepiny je spfiaïena s dodateãnû nadbetonovanou monolitickou vrstvou betonu. Stálé zatíïení skofiepiny ãiní 50 aï 60 knm 2. Skofiepina je vymezena tlaãen m prstencem lucerny a ve spodní ãásti obvodov m vûncem pozoruhodného prûfiezu 3 x 5,26 m s tfiiceti pfiedpínacími 807 tunov mi kabely. Pokles vrcholu skofiepiny dosáhl v prûbûhu v stavby maximální hodnoty 25 mm, po plném pfiedepnutí obvodového vûnce se hodnota ustálila na pfiev ení 5 mm. Obvodov vûnec je uloïen na 176 gumov ch loïiskách. Radiální posuvy dosáhly hodnot 0 aï 10 mm. Rozdíly mezi v poãtem a namûfien mi hodnotami nepfiesáhly 2 mm. V prûbûhu v stavby bylo mûfiením sledováno 300 míst konstrukce. Jedná se nespornû o zcela v jimeãnou budovu. Pfiekryv hal parkovou úpravou byl vyvolán urbanistickou potfiebou zelenû v hustû zastavené oblasti. Obr. 11 Osaka Municipal Central Gymnasium panoramatick pohled 50 B ETON TECHNOLOGIE KONSTRUKCE SANACE 3/2003

4 Obr. 12 Pfiíãn fiez hlavní a vedlej í halou Obr. 13 Interiér hlavní haly C ENTRAL P UBLIC H ALL Víceúãelová mûstská budova s dvûma sály umístûn mi nad sebou, z nichï spodní je vyuïíván pro divadelní a koncertní dûní, slouïí od roku 1918 (obr. 16 aï 20). Jedná se o hybridní konstrukci z oceli, betonu a zdiva. V roce 1995 mûstská rada Osaky rozhodla zabezpeãit budovu, jakoïto kulturní památku proti úãinkûm zemûtfiesení a zachovat ji pro pfií tí generace. Roku 1996 se zapoãalo s nároãn mi projekãními pracemi a prûzkumem stavu budovy. V letech 1999 aï 2002 spoleãnost Hirata Structural Engineers Inc. rekonstrukci provedla. Podstatného sníïení úãinkû seizmického zatíïení bylo dosaïeno uloïením budovy na Ïelezobetonov pfiedpínan ro t nesen soustavou gumov ch kruhov ch loïisek (6 x 1000 mm, 40 x 900 mm, 16 x 800 mm) a dvaceti spirálov ch pruïin z 90 mm, uloïen ch Obr. 14 Vstupní prostory do haly na betonové bloky nesené základovou deskou spolupûsobící s pilotami a ohraniãenou podzemní 25 m milánskou stûnou tlou Èky 0,7 m. Tímto bylo vytvofieno tzv. seizmické podlaïí, vyuïité pro vedení technologick ch a jin ch rozvodû potfiebn ch k provozu budovy. Jedná se opût o unikátní inïen rské dílo, ve kterém beton sehrál nezastupitelnou roli. Obr. 16 Central Public Hall celkov pohled Obr. 15 Detail mohutného obvodového vûnce B ETON TECHNOLOGIE KONSTRUKCE SANACE 3/

5 Obr. 17 Pfiíãn fiez budovou Obr. 18 Chování konstrukce pfii seizmickém zatíïení pfied a po rekonstrukci KOTEVNÍ SPONY pro přerušení tepelných mostů T S T individuální délky individuální výšky výběr mezi statickými systémy dodávka včetně projektu osazení protipožární opatření Jediná spona se zvýšenou vodorovnou tuhostí přitom český výrobek česká kvalita česká cena KAREL TROST Oldřichov v Hájích 76, Chrastava tel./fax: , trostkarel@seznam.cz Obr. 19 Detail uloïení betonového ro tu s loïisky Obr. 20 Seizmické podlaïí s technologick mi rozvody Z ÁVùR Uvedené ukázky budov postaven ch nedávno v Japonsku mají pro nás nádech exotiky, kde se snoubí vysoká technická vyspûlost s kulturou, pokorou a úctou k národním tradicím. V razn podíl prefabrikace v hybridních konstrukcích je pro souãasné stavebnictví v Japonsku pfiíznaãn. I pro vysoké budovy se pouïívají ve velké mífie pfiedpínané dutinové panely SPANCRETE americké provenience spfiaïené s nadbetonovanou membránou a propojené s podpûrnou soustavou nosníkû. Vzájemné propojení a spolupûsobení nosn ch prvkû je vzhledem na seizmicitu území nezbytné. Pfii v stavbû vût ích staveb se ãasto budují ambulantní v robny prefabrikovan ch dílcû v blízkosti staveni tû. Pfiíkladnû nov terminál leti tû v Naha na ostrovû Okinawa s pûtipodlaïní budovou délky 348 m bez dilataãních spár byl montovan z prefabrikátû vyroben ch 10 km od staveni tû. Poãet vyroben ch prefabrikátû 925 mûl celkovou hmotnost tun. Doba v stavby vãetnû v roby trvala osm mûsícû. V stavbû budov pfiedchází obvykle dokonalá pfiíprava, spoãívající v podrobné anal ze variantních návrhû. U nároãnûj- ích budov nechybí provedení zatûïovacích zkou ek modelû cel ch konstrukcí, jejich ãástí ãi detailû. Ing. Pavel âíïek PREZIPP, s. r. o. Tovární 209, Chrudim tel.: , fax: cizek@prezipp.cz 52 B ETON TECHNOLOGIE KONSTRUKCE SANACE 3/2003