Inšpirácia získaná v prírode

Hlavným nosným prvkom strednej časti sú dvojice stĺpov – ,,stromov“ vo vzájomnej vzdialenosti 9 m v priečnom smere a 18 m v pozdĺžnom smere. Celková výška stropu je 14,5 m. ,,Stromy“ sa postupne vetvia – najprv sa ,,kmeň“ stromu rozvetví do štyroch hlavných vetví, ktoré sa ďalej členia do štyroch sekundárnych vetví, podporujúcich už klasickú strešnú konštrukciu s pozdĺžnym modulom 4,5 m. Celý pôdorys obsahuje trinásť dvojíc ,,stromov“, postranné dvojice sú v štítovej stene budovy. Hlavný ,,kmeň“ stromu tvorí do základu zabudovaná trúbka D 468. Zabudovanie je realizované zváranou alebo odliatou pätkou pomocou šestice vopred zabetonóvaných skrutiek M56. Trúbka ,,kmeňa“ sa vetví prostredníctvom špeciálneho odliatku na štvoricu hlavných trúbkových ,,vetiev“ (TR D 168), ktoré sú pripojené k hlavným vetvám opäť pomocou odliatkov. Všetky trúbky tejto ,,stromovej“ konštrukcie sú z ocele S355.

Hlavný odliatok ,,stromu“	,,Stromová konštrukcia“ strednej časti haly M13

 

Na ,, stromovú“ konštrukciu je pripojená strešná konštrukcia. Vzhľadom k deformáciám stromovej štruktúry a nerovnomernosti zaťaženia je strešná konštrukcia pripojená kĺbovo s použitím všesmerných kĺbov. Hlavným nosným prvkom strešnej konštrukcie sú plnostenné väzníky z profilu HEA340, ktoré sú podporované sekundárnymi ,,vetvami“ stromu. Sekundárne ,,vetvy“ stromu na vonkajšej strednej časti nesú momentovo pripojené plnostenné väzníky strechy HEA340 s rozpätím 10 m, opierajúce sa na protiľahlej stene o pozdĺžnu stenu. Týmto riešením je v priečnom reze docielená modulácia 16 + 9 + 16 m.

Väzníky podporujú plnostenné spojité väznice z profilu IPE, HEA s rozpätím 4,5 m a vzájomnou vzdialenosťou asi 3,3 m. Samotný strešný plášť je potom podporovaný trapézovým plechom. V pozdĺžnej stene strednej časti, naväzujúce na konštrukciu ,,fraktálov“ je osadený mohutný priehradový nosník s rozpätím 18 m, využívajúci výškový rozdiel 3,5 m medzi strechou strednej časti a strechou ,,fraktálovej“ časti. Na strešnej konštrukcii sú zavesené obslužné plošiny a pomocné konštrukcie pre dopravníky častí voza. Strešná konštrukcia je tak okrem bežných zaťažení (vlastná váha, klimatické zaťaženie) značne zaťažovaná aj technológiu (až 2,25 kN/m²).

Väzníky strechy	Kĺbový prípoj strešných väzníkov ku stromu

Po oboch stranách hlavnej centrálnej informačnej zóny sa nachádzajú ,,fraktálové“ polia s odlišným typom konštrukčného riešenia. Ich základný pôdorysný modul je 18 x 18 m, výška 8,25 m. Tieto polia slúžia pre umiestnenie obslužných prevádzok. Nosnú konštrukciou tvoria železobetónové obojsmerne vklínené stĺpy, ku ktorým je kĺbovo pripojená oceľová konštrukcia strechy. Tá je riešená ako kombinácia priestorového vzpínadla a rovinných vzpínadiel. Hlavné väzníky, umiestnené v stranách štvorca 18 x 18 m, sú navrhnuté ako vzpínadlá s horným pásom z profilu HEA 340 a spodným pásom z guľatiny. Podpery vzpínadla sú trúbkové. Šikmé tiahla vzpínadla a tiahla spodného pásu sú k hornému pásu a trúbkovitej podpore pripojené čapovým spojov prostredníctvom skrutkovitej rektifikovaľnej koncovky.

Náväznosť ,,stromovej konštrukcie“ strednej časti	Priehradový nosník v spojení oboch častí haly M13, pohľad na vzpínadlá

Celé pole 18 x 18m je rozdelené sekundárnymi nosníkmi IPE 330 na pole 6x 6m. Miesta kríženia sekundárnych nosníkov, navrhované s momentovými spojmi, sú vynášané diagonálne umiestnenými tiahlami z guľatiny. Diagonálne tiahla sa potom rozdvojujú pod centrálnym štvorcom 6 x 6m na tiahla rovnobežné so sekundárnymi nosníkmi, takže celá konštrukcia potom tvorí priestorové vzpínadlo. Spoje všetkých tiahel sú riešené vyššie popísaným čapovým spojom.

Celá konštrukcia je predpätá. Predpätie bolo realizované opačnou deformáciou konštrukcie pomocou hydraulických lisov a postupným doťahovaním rektifikovaných koncoviek. Predpätím konštrukcie bol dosiahnutý priaznivý priebeh ohybových momentov v hlavných a sekundárnych nosniciach. Strešná konštrukcia je navrhnutá pre vysoké technologické zaťaženie (1,25 – 2,75 kN/m²), preto vykazuje veľmi priaznivú spotrebu ocele 8355 (45 kg/m²). Strešný plášť je podporovaný trapézovým plechom s rozpätím 6 m.

Pohľad do ,,fraktálovej“ časti	Konštrukcia strojovní vzduchotechniky

V niektorých štvorcoch ,, fraktálových“ polí boli umiestnené strojovne vzduchotechniky – ide o tzv. pentusy. Tieto polia s vysokým úžitkovým zaťažením boli navrhnuté odlišne. Ich nosnú konštrukciu tvorí priestorový trúbkový priehradový rošt, podoprený v rohových poliach 18 x 18 m. Rošt je spojený so železobetónovou doskou podlahy strojovne. Nad strojovňami je potom bežná strešná konštrukcia s priehradovými väzníkmi s rozpätím 18 m.

Oba typy konštrukcie svojou ekonomickosťou dokazujú, že konštrukcie, používané hlavne vo vzhľadovo náročných priestoroch, napr. letiskových halách a podobných, môžu nájsť uplatnenie aj v halách priemyslových.