Konštrukcia Cobiax v porovnaní s betónovými stropmi

Architekti, inžinieri, konštruktéri a samozrejme aj investori už dávno vedia o nesporných výhodách stavieb s veľkým rozpätím nosných prvkov. Azda najpodstatnejšou z nich je vytvorenie otvorených viacúčelových priestorov. Z technického hľadiska sú prioritami nosnosť a stabilita konštrukcie, z pohľadu investícií ide o čo najnižšie náklady. Do popredia sa však dostáva aj posudzovanie ekologického aspektu.

Všetkým zainteresovaným stranám, ktoré sa podieľajú na projektovaní a implementácii betónových konštrukcií budov, prinesie využitie technológie Cobiax vysokú úžitkovú hodnotu. Zabudovaním plastových gúľ do konštrukcie sa dosiahne zníženie mŕtvej hmotnosti až do 35 %, čo umožní úsporu materiálu potrebného nielen na samotné stropy, ale aj na ich oporu. Znížením počtu nosných stĺpov sa zvýši celková úžitková plocha a využiteľnosť priestorov, čím sa zároveň zvýši ich lukratívnosť a hodnota vzhľadom na trvácnosť konštrukcie (napríklad vplyv na certifikáciu DGNB, LEED, BREEAM). Duté telesá Cobiax možno použiť nezávisle od systému statiky (jedno- alebo viacaxiálne napätie) už do betónových dosiek od hrúbky 20 cm. Táto technológia je prvým a zatiaľ jediným držiteľom národného technického certifikátu udeleného Nemeckým inštitútom stavebných technológií (DIBt) v oblasti plochých dosiek, ktorý umožňuje biaxiálne prenosy zaťaženia.

Systém plastových gúľ Cobiax

Monolitický betón

Ako systém funguje?

Celý systém funguje tak, že konštrukcie Cobiax sa umiestnia priamo na spodnú spevňovaciu zložku. Na ne sa následne položí vrchná spevňovacia zložka. Betón sa leje v dvoch vrstvách s technologickou prestávkou, aby sa zabránilo vydúvaniu dutých gúľ. Možno využiť aj kombináciu s prefabrikovanými elementmi. Doska Cobiax sa dá ľahko vytvoriť priamo na mieste alebo sa môžu jednoducho použiť prefabrikáty. V obidvoch prípadoch sa môže horná spevňovacia doska položiť priamo na konštrukciu Cobiax. Komponenty tvoriace prázdny priestor sú umiestnené medzi vrchnou a spodnou vrstvou betónovej dosky a slúžia ako náhrada betónu. Systém eliminuje betón zo stropov všade tam, kde nie je potrebný z hľadiska statiky, a to pri súčasnej optimalizácii hrúbky dosky, jej rozpätia a množstva materiálu. Dosiahne sa tak aj nižšia hmotnosť konštrukcie a nižšie celkové zaťaženie základov. Znižuje sa tiež riziko deformácie a doska môže byť tenšia. Efektívnym využitím zdrojov možno vytvoriť väčšie a trvácnejšie betónové konštrukcie pri nižších nákladoch na ich výstavbu a s ohľadom na životné prostredie. Výhody aplikovania tejto technológie sú teda zrejmé.

Slim-Line – konštrukcia vhodná do dosiek s hrúbkou 20 až 35 cm

Eco-Line – konštrukcia vhodná do dosiek s hrúbkou 30 až 60 cm

Moduly vyzerajú ako lopty na hranie a majú rôzny priemer (až do 45 cm). Pri porovnaní s masívnou doskou s rovnakým rozpätím je doska so zabudovanými modulmi až o 10 % tenšia a dosahuje až o 40 % nižšiu hmotnosť. Veľkorozponové konštrukcie so systémom Cobiax s rovnakou hmotnosťou ako masívna doska majú síce takmer o polovicu hrubší strop, ale dosahujú o 35 až 45 % väčšie rozpätie. Konštrukcie sú odolnejšie proti zemetraseniu, poskytujú veľkú priestorovú voľnosť, pričom montáž je jednoduchá. Dôležitý je aj ekologický aspekt technológie, keďže znížením spotreby betónu o 1 m³ sa vyprodukuje približne o 210 kg menej CO₂. Patentované duté moduly Cobiax sa skladajú z podporných oceľových košov s dĺžkou 250 cm, ktoré sú vyplnené dutými guľami vyrobenými zo 100-percentne recyklovaného plastu. Miera zaťaženia sa zníži od 1,30 do 4,59 KN/m². Bližšie charakteristiky sú uvedené v tab. 1.

Realizácie

Výhody systému Cobiax dokazujú aj mnohé realizované stavby po celej Európe, na Slovensku je to napríklad polyfunkčný objekt Bonaparte. V Európe patrí medzi známejšie stavby s týmto systémom napríklad sídlo firmy Vodafone v Düsseldorfe. Komplex má tri nižšie budovy, 19-podlažnú administratívnu vežu a krytý parkovací dom. Vďaka aplikovaniu dutých gúľ Slim-Line sa znížila hmotnosť administratívnej časti s celkovou plochou 14 000 m² o 1 600 ton v porovnaní so stavom, ak by sa pri jej výstavbe použili masívne betónové stropy. Znížením množstva materiálu potrebného na stavbu budovy sa však znížili nielen vynaložené náklady, ale zredukovalo sa aj množstvo emisií CO₂, a to o 140 ton, vďaka čomu budova získala zlatý certifikát svetovo uznávaného hodnotenia LEED.

Národný štadión vo Varšave

Ďalším príkladom stavby so systémom Cobiax je Národný štadión vo Varšave (bližšie charakteristiky v rámčeku). Po dokončení výstavby sa na ňom hral úvodný zápas Majstrovstiev Európy vo futbale 2012, ktoré sa konali v Poľsku a na Ukrajine. Multifunkčná aréna má kapacitu 55 000 divákov, okrem toho je tam telocvičňa s 15 000 miestami a plavecký štadión so 4 500 miestami. Strešnú konštrukciu štadióna tvorí tzv. membránová strecha, ktorú možno v závislosti od počasia otvoriť alebo zavrieť. Poloha štadióna vedľa rieky si vyžadovala použitie pilótových základov. Použitím technológie Cobiax sa znížila hmotnosť konštrukcie, čim sa znížilo množstvo potrebných materiálov a zredukovali sa celkové stavebné náklady.

Keďže čas hral v tomto prípade veľmi dôležitú úlohu, využívali sa na výstavbu prefabrikované filigránové dosky, do ktorých sú zabudované moduly Cobiax. Za týždeň sa zrealizovalo približne 6 300 m² betónových dosiek. Znížením množstva potrebného betónu sa o 2 878 ton znížilo množstvo emisií CO₂ v porovnaní so stavbou bez využitia technológie Cobiax. Toto množstvo sa rovná napríklad viac ako 20 miliónom kilometrov jazdy osobným autom (140 g/km), čo svedčí o tom, že technológia využitia plastových gúľ má aj veľmi významný vplyv na ochranu životného prostredia.

Na výstavbu varšavského štadióna sa využívali prefabrikované filigránové dosky, do ktorých sú zabudované moduly Cobiax.

Systém eliminuje betón zo stropov všade tam, kde nie je potrebný z hľadiska statiky, a to pri súčasnej optima­lizácii hrúbky dosky, jej rozpätia a množstva materiálu.

Systém Cobiax sa použil napríklad v sídle firmy Vodafone v Düsseldorfe.

TEXT vznikol v spolupráci so spoločnosťou Stavcontact plus, s. r. o.
FOTO: Stavcontact plus, s. r. o.

Článok bol uverejnený v časopise Inžinierske Stavby/Inženýrské stavby