Multifunkční hala ARENA BRNO. Největší strategický projekt města Brna!

Nejen nejmodernější, ale po O2 aréně v Praze také druhá největší multifunkční hala v ČR s kapacitou přes 13 tisíc diváků. Takový bude nový multifunkční stadion, který pozvolna roste na brněnském výstavišti. Generálním dodavatelem celé této stavby je společnost Hochtief CZ a.s., který si vybral za subdodavatele pro dodávku a montáž prefabrikovaných konstrukcí sdružení společností Prefa Brno a.s. a A-Z Prezip a.s. O projekt se postarali Arch.Design, s.r.o., A PLUS a.s. a Obermeyer Helika a.s.

Významnou součástí jednoho z nejvýznamnějších strategických projektů města Brna – výstavby multifunkční haly ARENA BRNO se stala projekční a stavebně-poradenská kancelář Obermeyer Helika. Divize konstrukcí staveb zpracovala projekt železobetonových nosných konstrukcí a zabezpečila projekt pilotového založení a zajištění stavební jámy, to vše ve stupni projektové dokumentace pro provádění stavby. Nová multifunkční hala s kapacitou až 13300 diváků poskytne Brnu nejmodernější zázemí pro pořádání sportovních, kulturních a kongresových akcí.

„Jsme rádi, že se můžeme podílet na projektu s tak zásadním významem pro město Brno. Projekty takové velikosti jsou vždy výzvou nejenom profesní ale i personální, na obojí je však naše divize dobře připravena,“ říká Ing. Vojtěch Petřík, Ph.D., ředitel divize z Obermeyer Helika. „Celý objekt je kompletně modelován v softwaru Revit, což umožňuje efektivní spolupráci odborníků napříč profesemi a minimalizaci kolizí již ve fázi projektování. Aktuálně pro zhotovitele stavby, společnost HOCHTIEF CZ a. s., zpracováváme výrobní dokumentaci železobetonových monolitických konstrukcí a zároveň vykonáváme autorský dozor v rámci stavebně-konstrukční profese,“ dodává Ing. Petřík.

Multifunkční sportovní hala má oválný půdorys vycházející z tvaru hokejového hřiště. Její rozměry jsou přibližně 150 x 108 metrů. Celý objekt má dvě podzemní a šest nadzemních podlaží, přičemž dosahuje výšky 30 metrů nad okolní terén. Střecha haly je navržena jako prostorová ocelová předpjatá vzpínadlová konstrukce o rozměrech 137,5 x 95 metrů. Její vzhled vychází z tvaru dvou polovin kulového vrchlíku a válce. Vjezd do haly je navržen ze západní strany z ulice Bauerovy, je tvořen rampou do zásobovacího prostoru a rampami do dvou pater podzemních garáží pro 150 aut.

Hala je založena na základové desce o tloušťce 600 mm podporovené vrtanými pilotami. Vzhledem ke složitým geologickým podmínkám v místě a založení objektu pod hladinou spodní vody, jsou piloty navrženy i na tahové síly. Základová deska a suterénní obvodové stěny jsou řešeny jako vodonepropustná železobetonová konstrukce, známá jako bílá vana. Nosnou konstrukci nadzemní části tvoří prefabrikovaný železobetonový skelet s monolitickými komunikačními jádry. Tribuna je sestavena z prefabrikovaných šikmých nosníků a lavicových prvků z lehčeného betonu.

Harmonogram realizace je velmi náročný: Výstavba prvních částí železobetonové základové desky začala v lednu 2024. Kompletní dokončení celé haly je plánováno na rok 2026.

Základní parametry projektu:

Zastavěná plocha:
16470 m2
Obestavěný prostor:
465000 m3
Půdorysné rozměry střechy:
cca 137,5 x 95 m
Termín zahájení výstavby:
2023
Předpokládaný termín dokončení:
2026

Objednatel:
Sdružení firem Arch.Design a A Plus pro město Brno
Objednatel výrobní dokumentace monolitických železobetonových konstrukcí:
HOCHTIEF CZ a. s.
Architekt:
A PLUS a.s.
Generální projektant stavby:
Sdružení společností Arch.Design, s.r.o.
a A PLUS a.s.
Projektant částí monolitické betony:
OBERMEYER HELIKA a.s.
Ocelové konstrukce:
Excon, a.s.
Prefabrikované konstrukce:
Prefa Brno a.s. a A-Z Prezip a.s.

Zdroj: OBERMEYER HELIKA a.s.

Železobetonová prefabrikovaná konstrukce

Při realizaci této zakázky spojilo síly a využilo zkušenosti s vedením obdobných projektů hned několik společností společností: A-Z Prezip a.s, dceřinou společností PBK Chrudim (projekt prefa konstrukce - RPD) a výrobce železobetonových konstrukcí společnost PREFA Brno a.s. Společnost A-Z PREZIP zajišťuje projekt železobetonové prefabrikované konstrukce, a to prostřednictvím firmy PBK Chrudim. Vlastními silami pak zabezpečuje koordinaci celého projektu výstavby a montáž. Společnost PREFA Brno zajišťuje výrobu a dopravu veškerých prefabrikátů, které jsou s výstavbou objektu spojené.

Z pohledu prvotního statického posouzení projekční kanceláří PBK Chrudim projekt multifunkční sportovní a kulturní haly ARÉNA BRNO od začátku provázela celá řada statických detailů, jež si vyžadovaly přímé posouzení s ohledem na proveditelnost celé konstrukce v čase a formovací techniku (výrobní proveditelnost prefabrikátů s ohledem na kvalitu a pohledovost povrchů).

Do úrovně ±0,000 je konstrukce monolitická. Od této úrovně je nosná konstrukce tvořena převážně železobetonovou prefabrikovanou konstrukcí v kombinaci se ztužujícími monolitickými jádry (schodišťové a výtahové šachty). Po obvodu objektu jsou monolitické ztužující věnce a parapety.

Z konstrukčního hlediska je nosná konstrukce ARÉNY BRNO tvořena příčnými rámy, tedy sestavou sloupů s příčlemi/ průvlaky a stropními deskami vyskládanými z předpínaných dutinových panelů spiroll.

Obloukové konstrukce

Zajímavostí této arény je určitě fakt, že plochy zázemí a hlediště jsou vytvořeny oblouky, které nemají stejný střed. Střed jednotlivých paprsků nosné konstrukce zázemí umístěného po vnějším obvodu arény se nachází na pomyslné ose rozdělující arénu na dvě poloviny. Oproti tomu jsou středy paprsků hlediště vzdáleny od osy arény o 4,5 m a jsou tedy dva. Tento „jednoduchý“ detail komplikuje návrh, výrobu a realizaci celého objektu, protože v jednotlivých paprscích nosných příčných rámů dochází k půdorysnému zalomení.

Další zajímavostí je, že podélné ztužení zajišťují monolitické prstence, na které jsou pak věšeny ocelové markýzy po celém obvodu Arény. Komplikovanost návrhu vlastní montáže prefabrikované konstrukce vyžaduje neustálé řešení jednotlivých detailů v místech provázaností s monolity, zejména pak plánování jednotlivých úseků výstavby.

Prefabrikované prvky dodávané na stavbu

Sloupy mají tvary průřezu kruhové, čtvercové a obdélníkové. Vybrané sloupy se z důvodu urychlení montáže podařilo navrhnout jako spojité přes dvě podlaží, avšak většina jich je s ohledem na nutnost návrhu spojitých průvlaků dělená v každém podlaží. Výzvou, zejména pro výrobu, byla realizace čtyř kruhových sloupů délky 10,4m. Sloupy jsou v jednotlivých úrovních spojovány prostřednictvím PEIKKO šroubů a botek.

Průvlaky jsou převážně průřezu obráceného písmene „T“ nebo lemovací obdélníkové.

Tribunové nosníky jsou obdélníkového průřezu se zářezy pro lavičky.

Lavičky jsou většinou klasického průřezu „L“, některé pak deskové nebo vyráběné v boxu pro průřez „U“ nebo „H“. U laviček je důležitý zejména výrobně složitý proces, kde je kladen vysoký důraz na pohledovost a tedy i na přípravu jednotlivých forem. Současně bylo nutné vytvořit speciální recepturu tak, aby bylo možné vyrábět prvky se sníženou objemovou hmotností, ale s vysokou pevností a odolností. Pro tento účel bylo použito kamenivo LIAPOR (Lias Vintířov, lehký stavební materiál k. s.). Výsledkem je beton třídy LC 35/38 s objemovou hmotností do 1800 kg/m3.

Stěny mají obecně tloušťku 200 mm s konzolkami pro uložení laviček a dalších prvků. Přeprojektování jednotlivých vstupů na tribuny v horních úrovních zajistilo spolehlivý přenos zatěžovacích účinků do nosných konstrukcí a usnadnilo vyrobitelnost navazujících laviček.

Schodiště lze rozdělit do tří kategorií. První jsou tribunové stupně ukládané na prefabrikované lavičky, které zprostředkovávají pohodlný pohyb po hledišti. Druhou skupinu tvoří desítky ramen s podestami v komunikačních šachtách umístěných po celém obvodu arény. Poslední skupinu pak tvoří schodišťová ramena ukládaná na rozpon 9 m. Architektonickým požadavkem je pohled na rovnou desku zespoda – železobetonovou schodnici. Nepřipadalo tedy v úvahu jakékoliv vylehčení. Problémem návrhu a výroby tak byla zejména vlastní hmotnost ramen. S ohledem na celkovou délku schodišť jsou tyto prvky vyráběny ze dvou částí a vzájemně pospojovány petlicovým zámkem.

Stropní panely využívají dutinové předpínané prvky spiroll. Návrh spirollů tl. 400 mm v souladu s předchozími stupni projektové dokumentace se zdá na první pohled jako konzervativní. Na druhou stranu tento koncept umožňuje provedení potřebných prostupů pro technologie, které jsou pro chod multifunkční arény nezbytné. V budoucnu je pro provozovatele MSKP je tento návrh výhodný z pohledu případných rekonstrukcí a změn dispozic. Proces výstavby představuje zejména úkoly spojené s instalací prvků ve výškách s omezeným přístupem a také montáž tvarově složitých prvků. Hlavní prioritou při realizaci této zakázky je dodržování BOZP. Každou kapitolu tohoto článku by bylo možné rozepsat do samostatného pododstavce se zaměřením na návrh, výrobu, dopravu, montáž. Tento článek si však vytyčuje cíl komplexního popisu tak, jak je zajištěna celková výstavba prefa konstrukce zprostředkovaná ve sdružení společnostmi Prefa Brno a.s., A-Z PREZIP a.s. a PBK Chrudim a.s.

Autoři článku
„Železobetonová prefabrikovaná
konstrukce“ Ing. Vladimír Dibelka, Ph.D.,
Michal Kercl, Ing. Jiří Stix