Stadionul RAPID – Particularități de conformare
Data publicării
14 aprilie 2022
Home|Noutati|Stadionul RAPID – Particularități de conformare
Din punct de vedere structural și funcțional, stadionul se împarte în patru tronsoane distincte: Tribună de Vest (S+P+supanta+2E), Tribună de Est (S+P+1E), Peluza de Nord (S+P+3E) și Peluza de Sud (S+P+3E).
Antreprenorul general al investiției este Construcții Erbașu S.A. Proiectul de arhitectură a fost realizat în colaborare cu Graphic Studio S.R.L., prin arhitecții Nemeș Károly, Radu Gidiuta, Dragoș Mihai Dordea.
Dimensiunile maxime în plan ale construcției sunt de 170 m x 115 m. Înălțimea maximă este de aproximativ 27,10 m.
Sistemul de fundare a fost dimensionat în funcție de eforturile transmise prin elementele verticale și din limitarea presiunilor transmise la nivelul terenului de fundare. S-a optat pentru un sistem de fundare format din tălpi de fundare (cu grosimea de 80/100 cm) și radiere locale (cu grosimea de 50 cm).
Infrastructura a fost realizată integral din beton armat executat în sistem monolit. La proiectarea infrastructurii, forțele provenite din suprastructură, considerate în calcul, corespund mecanismului structural de disipare de energie.
Sistemul structural propus pentru suprastructură este format din cadre de beton armat, fiind executat în sistem mixt: monolit și prefabricat. Local au fost prevăzute elemente din beton precomprimat.
Acoperișul stadionului este realizat din structura metalică spațială și este închis cu învelitoarea din tablă cutata și policarbonat transparent.
Proiectarea și coordonarea pentru această investiție a fost făcută în sistem BIM (Building Information Modeling).
PARTICULARITĂȚi DE CONFORMARE STRUCTURALĂ
Date fiind caracteristicile constructive ale obiectivului, precum și caracteristicile geotehnice și hidrologice din amplasament și, în același timp, examinându-se propunerea de rezolvare a infrastructurii, sistemul de susținere a excavației adânci considerat potrivit pentru prezența lucrare a fost susținerea prin perete de susținere realizat din piloți cvasitangenti nesprijinit în consola) sau sprijinit printr-un rând de spraituri metalice înclinate – pe latura de nord-vest, iar pe latura de est, având în vedere stratificatia, nivelul apei subterane precum și poziția construcțiilor învecinate, s-a considerat potrivită soluția de realizare a excavației în taluz.
Soluția propusă se justifică atât prin geometria excavației, cât și prin asigurarea unei siguranțe sporite în ceea ce privește rezistență și stabilitatea clădirilor învecinate.
La alegerea sistemului structural, a tipurilor de materiale și a sistemului de execuție al acestora au contribuit următoarele aspecte: dificultatea de execuție, încadrare în bugetul limitat și în termenele de execuție ale investiției, grad de repetabilitate și necesitate de beton aparent pentru anumite categorii de elemente.
Prin urmare, pentru realizarea elementelor de rezistență din beton armat, s-a propus o soluție mixtă, urmând a se folosi atât elemente prefabricate pentru elementele ce prezintă fete vizibile și/sau au un grad mare de repetabilitate (gradenele și grinzile de tip „raker beam” – cu rol dual în soluția structurală propusă, și anume de susținere a gradenelor prefabricate și de preluare a fortelelor orizontale induse de acțiunea seismică), cât și elemente realizate din beton armat monolit (planșee, elemente verticale, grinzi, scări, parapeți).
Grinzile înclinate ce susțîn gradenele prezintă dinți la partea superioară. Dimensiunile acestora, fără a lua în considerare dintîi, sunt 60 cm x 80 cm și 70 cm x 100 cm.
Având în vedere lungimea de aproximativ 20 m a grinzilor în plan înclinat, s-a optat pentru soluția de realizare a două tronsoane, îmbinate rigid prin monolitizarea nodului intermediar.
Gradenele au fost dimensionate atât la starea limita de serviciu, cu scopul de limitare a deformațiilor de lungă durata, cât și la starea limita ultima, pentru preluarea eforturilor sectionale la această.
În vederea respectării cerințelor de confort la vibrații, gradenele au fost dimensionate astfel încât să aibă o frecvența proprie mai mare decât 8,4 Hz, pentru a elimina efectul de rezonanță ce poate fi produs la acțiunea ritmică a spectatorilor.
Gradenele nu au fost luate în considerare în ansamblul structural că diafragmă rigidă capabilă să transmită forțele orizontale induse de acțiunea seismică la elementele verticale sau înclinate.
Având în vedere dimensiunile mari în plan ale structurii, au fost analizate efectele produse de acțiunile termice, pentru care s-au avut în vedere două situații de proiectare – una în procesul de exploatare și una pe durata procesului de execuție – iar măsurile luate în minimizarea efectelor acestora au constat în împărțirea stadionului în 4 corpuri distincte, atât la nivelul structurii din beton cât și la nivelul acoperișului metalic.
Sistemul constructiv al acoperișului este de tip structura metalică spațială realizată din console cu zăbrele cu lungimi de circa 16, 20 m și 25 m, susținute de tiranti metalici realizați din profile tip țeavă circulară. Tirantii metalici sunt conectați de stâlpii din beton armat perimetrali.
La nivelul acoperișului, este prevăzut un sistem de preluare a incarcarilor verticale și orizontale compus din următoarele elemente: grinzi metalice cu zăbrele realizate din profile tip H (tălpile) și profile tubulare (diagonalele și montantii); pane de acoperiș realizate din profile laminate de tip IPE dispuse peste talpă superioară a grinzilor cu zăbrele; elemente de stabilizare a tălpii inferioare comprimate a grinzilor cu zăbrele, realizate din profile tubulare; între cele două planuri, cel al panelor de acoperiș și cel al elementelor de stabilizare a tălpii inferioare a grinzilor cu zăbrele, sunt realizate planuri de contravantuiri verticale, cu rol de a asigura stabilitatea laterală a acoperișului.
Pentru realizarea unei diafragme rigide la nivelul acoperișului, în planul acestuia s-au prevăzut contravantuiri din profile tubulare.
Date fiind dimensiunile mari ale acoperișului și faptul că regimul de exploatare este în mediu ambiant, s-a impus realizarea de rosturi de dilatare-contracție și tronsonarea structurii metalice a acoperișului. Legătură între tronsoane este realizată prin pane glisante amplasate decalat față de panele curente și îmbinate fix pe un tronson, și cu găuri ovalizate și opritori pe tronsonul adiacent.
Între Peluze și Tribună Vest au fost introduse aparate de reazem cu suprafață din teflon și dispozitive de glisare pentru rezemarea structurii metalice a Tribunei pe structura metalică a Peluzelor la ambele capete și pentru a nu induce eforturi suplimentare date de acțiunea seismică sau din variații de temperatura.
Prin conformare, au rezultat o serie de spații, ce au necesitat soluții structurale speciale (deschideri și încărcări mari, în condiții de constrângeri geometrice, pentru gabaritele elementelor structurale din beton armat).
În ceea ce privește Peluza Nord, sub o zona semnificativă a acesteia este prevăzută o sala de sport, unde nu au putut fi amplasați stâlpi intermediari și unde au rezultat grinzi transversale cu deschideri de cca. 17,8 m, cu rezemari de ordinul 2 ale stâlpilor. Deschiderea liberă de 17,80 m care rezultă în această situație este una neobișnuit de mare pentru elemente din beton armate cu armătură pasivă.
La conformarea sistemului structural, s-au prevăzut ferme din beton armat cu rolul de a compensa suprimarea stâlpilor de la nivelul subsolului și demisolului pe această zona, stâlpi care se regăsesc mai sus, în nivelele superioare.
Astfel, soluția de post-comprimare pentru grinzile din zona sălii de sport a rezultat că o soluție optimă din punct de vedere structural, în acest caz, date fiind constrângerile geometrice impuse de funcționalitatea spațiului și anularea eforturilor de întindere rezultate, concomitent cu sporirea capacității la incovoiere și reducerea deformatiilor de pe această zona.
Pentru Peluza Nord și Peluza Sud s-au efectuat analize structurale la nivelul planșeelor de peste subsol, pe zonele indicate în figura de mai jos, atât în soluția clasică cu beton armat cât și în soluția cu beton post-comprimat.
Constrângerile geometrice impuse privind grosimea planșeelor și imposibilitatea de a se utiliza grinzi pe zonele respective, din necesitatea asigurării înălțimii utile necesare pentru funcționalitatea din punct de vedere arhtiectural și instalații a acestor spații (pistă de bowling, parcaj), au condus la rezolvarea printr-un sistem de tip planșeu tip dală groasă, cu îngroșări locale de tip fâșii.
Grosimile limitate ale planșeelor, coroborate cu valori mari ale deșchiderilor, de cca. 9,45 m (Peluza Nord), respectiv cca. 11,55 m (Peluza Sud), precum și încărcările mari (rezultate din evaluarea incarcarilor generate de stratificatiile amenajării exterioare și finisaje, precum și din accesul accidental al mașinii de pompieri) din zonele analizate ar fi condus la soluții complicate pe sitemul cu beton armat cu armătură pasivă.
Structura construcției a fost proiectată, analizată și calculată în conformitate cu normele în vigoare pe teritoriul României, țînându-se cont de cerințele funcționale și arhitecturale, considerentele tehnologice de execuție, termenele și bugetul în care a trebuit să se încadreze investiția.