In anul 2019, firma Popp&Asociatii S.R.L. a realizat proiectul de rezistenta al noului stadion de fotbal Rapid Bucuresti, avand o capacitate de aproximativ 14.000 de locuri. Beneficiarii investitiei sunt Compania Nationala de Investitii C.N.I. S.A., pe perioada realizarii obiectivului, respectiv Ministerul Transporturilor, odata cu finalizarea acestuia.
Redam, in continuare, modul in care au fost abordate solicitarile specifice ale lucrarii si particularitatile de conformare aparute in proiectare.
DESCRIERE GENERALA
Din punct de vedere structural si functional, stadionul se imparte in patru tronsoane distincte: Tribuna de Vest (S+P+supanta+2E), Tribuna de Est (S+P+1E), Peluza de Nord (S+P+3E) si Peluza de Sud (S+P+3E).
Antreprenorul general al investitiei este Constructii Erbasu S.A. Proiectul de arhitectura a fost realizat in colaborare cu Graphic Studio S.R.L., prin arhitectii Nemes Károly, Radu Gidiuta, Dragos Mihai Dordea.
Dimensiunile maxime in plan ale constructiei sunt de 170 m x 115 m. Inaltimea maxima este de aproximativ 27,10 m.
Sistemul de fundare a fost dimensionat in functie de eforturile transmise prin elementele verticale si din limitarea presiunilor transmise la nivelul terenului de fundare. S-a optat pentru un sistem de fundare format din talpi de fundare (cu grosimea de 80/100 cm) si radiere locale (cu grosimea de 50 cm).
Infrastructura a fost realizata integral din beton armat executat in sistem monolit. La proiectarea infrastructurii, fortele provenite din suprastructura, considerate in calcul, corespund mecanismului structural de disipare de energie.
Sistemul structural propus pentru suprastructura este format din cadre de beton armat, fiind executat in sistem mixt: monolit si prefabricat. Local au fost prevazute elemente din beton precomprimat.
Acoperisul stadionului este realizat din structura metalica spatiala si este inchis cu invelitoarea din tabla cutata si policarbonat transparent.
Proiectarea si coordonarea pentru aceasta investitie a fost facuta in sistem BIM (Building Information Modeling).
PARTICULARITATI DE CONFORMARE STRUCTURALA
Date fiind caracteristicile constructive ale obiectivului, precum si caracteristicile geotehnice si hidrologice din amplasament si, in acelasi timp, examinandu-se propunerea de rezolvare a infrastructurii, sistemul de sustinere a excavatiei adanci considerat potrivit pentru prezenta lucrare a fost sustinerea prin perete de sustinere realizat din piloti cvasitangenti nesprijinit (in consola) sau sprijinit printr-un rand de spraituri metalice inclinate – pe latura de nord-vest, iar pe latura de est, avand in vedere stratificatia, nivelul apei subterane precum si pozitia constructiilor invecinate, s-a considerat potrivita solutia de realizare a excavatiei in taluz.
Solutia propusa se justifica atat prin geometria excavatiei, cat si prin asigurarea unei sigurante sporite in ceea ce priveste rezistenta si stabilitatea cladirilor invecinate.
La alegerea sistemului structural, a tipurilor de materiale si a sistemului de executie al acestora au contribuit urmatoarele aspecte: dificultatea de executie, incadrare in bugetul limitat si in termenele de executie ale investitiei, grad de repetabilitate si necesitate de beton aparent pentru anumite categorii de elemente.
Prin urmare, pentru realizarea elementelor de rezistenta din beton armat, s-a propus o solutie mixta, urmand a se folosi atat elemente prefabricate pentru elementele ce prezinta fete vizibile si/sau au un grad mare de repetabilitate (gradenele si grinzile de tip „raker beam” – cu rol dual in solutia structurala propusa, si anume de sustinere a gradenelor prefabricate si de preluare a fortelelor orizontale induse de actiunea seismica), cat si elemente realizate din beton armat monolit (plansee, elemente verticale, grinzi, scari, parapeti).
Grinzile inclinate ce sustin gradenele prezinta dinti la partea superioara. Dimensiunile acestora, fara a lua in considerare dintii, sunt 60 cm x 80 cm si 70 cm x 100 cm.
Avand in vedere lungimea de aproximativ 20 m a grinzilor in plan inclinat, s-a optat pentru solutia de realizare a doua tronsoane, imbinate rigid prin monolitizarea nodului intermediar.
Gradenele au fost dimensionate atat la starea limita de serviciu, cu scopul de limitare a deformatiilor de lunga durata, cat si la starea limita ultima, pentru preluarea eforturilor sectionale la aceasta.
In vederea respectarii cerintelor de confort la vibratii, gradenele au fost dimensionate astfel incat sa aiba o frecventa proprie mai mare decat 8,4 Hz, pentru a elimina efectul de rezonanta ce poate fi produs la actiunea ritmica a spectatorilor.
Gradenele nu au fost luate in considerare in ansamblul structural ca diafragma rigida capabila sa transmita fortele orizontale induse de actiunea seismica la elementele verticale sau inclinate.
Avand in vedere dimensiunile mari in plan ale structurii, au fost analizate efectele produse de actiunile termice, pentru care s-au avut in vedere doua situatii de proiectare – una in procesul de exploatare si una pe durata procesului de executie – iar masurile luate in minimizarea efectelor acestora au constat in impartirea stadionului in 4 corpuri distincte, atat la nivelul structurii din beton cat si la nivelul acoperisului metalic.
Sistemul constructiv al acoperisului este de tip structura metalica spatiala realizata din console cu zabrele cu lungimi de circa 16, 20 m si 25 m, sustinute de tiranti metalici realizati din profile tip teava circulara. Tirantii metalici sunt conectati de stalpii din beton armat perimetrali.
La nivelul acoperisului, este prevazut un sistem de preluare a incarcarilor verticale si orizontale compus din urmatoarele elemente: grinzi metalice cu zabrele realizate din profile tip H (talpile) si profile tubulare (diagonalele si montantii); pane de acoperis realizate din profile laminate de tip IPE dispuse peste talpa superioara a grinzilor cu zabrele; elemente de stabilizare a talpii inferioare comprimate a grinzilor cu zabrele, realizate din profile tubulare; intre cele doua planuri, cel al panelor de acoperis si cel al elementelor de stabilizare a talpii inferioare a grinzilor cu zabrele, sunt realizate planuri de contravantuiri verticale, cu rol de a asigura stabilitatea laterala a acoperisului.
Pentru realizarea unei diafragme rigide la nivelul acoperisului, in planul acestuia s-au prevazut contravantuiri din profile tubulare.
Date fiind dimensiunile mari ale acoperisului si faptul ca regimul de exploatare este in mediu ambiant, s-a impus realizarea de rosturi de dilatare-contractie si tronsonarea structurii metalice a acoperisului. Legatura intre tronsoane este realizata prin pane glisante amplasate decalat fata de panele curente si imbinate fix pe un tronson, si cu gauri ovalizate si opritori pe tronsonul adiacent.
Intre Peluze si Tribuna Vest au fost introduse aparate de reazem cu suprafata din teflon si dispozitive de glisare pentru rezemarea structurii metalice a Tribunei pe structura metalica a Peluzelor la ambele capete si pentru a nu induce eforturi suplimentare date de actiunea seismica sau din variatii de temperatura.
Prin conformare, au rezultat o serie de spatii, ce au necesitat solutii structurale speciale (deschideri si incarcari mari, in conditii de constrangeri geometrice, pentru gabaritele elementelor structurale din beton armat).
In ceea ce priveste Peluza Nord, sub o zona semnificativa a acesteia este prevazuta o sala de sport, unde nu au putut fi amplasati stalpi intermediari si unde au rezultat grinzi transversale cu deschideri de cca. 17,8 m, cu rezemari de ordinul 2 ale stalpilor. Deschiderea libera de 17,80 m care rezulta in aceasta situatie este una neobisnuit de mare pentru elemente din beton armate cu armatura pasiva.
La conformarea sistemului structural, s-au prevazut ferme din beton armat cu rolul de a compensa suprimarea stalpilor de la nivelul subsolului si demisolului pe aceasta zona, stalpi care se regasesc mai sus, in nivelele superioare.
Astfel, solutia de post-comprimare pentru grinzile din zona salii de sport a rezultat ca o solutie optima din punct de vedere structural, in acest caz, date fiind constrangerile geometrice impuse de functionalitatea spatiului si anularea eforturilor de intindere rezultate, concomitent cu sporirea capacitatii la incovoiere si reducerea deformatiilor de pe aceasta zona.
Pentru Peluza Nord si Peluza Sud s-au efectuat analize structurale la nivelul planseelor de peste subsol, pe zonele indicate in figura de mai jos, atat in solutia clasica cu beton armat cat si in solutia cu beton post-comprimat.
Constrangerile geometrice impuse privind grosimea planseelor si imposibilitatea de a se utiliza grinzi pe zonele respective, din necesitatea asigurarii inaltimii utile necesare pentru functionalitatea din punct de vedere arhtiectural si instalatii a acestor spatii (pista de bowling, parcaj), au condus la rezolvarea printr-un sistem de tip planseu tip dala groasa, cu ingrosari locale de tip fasii.
Grosimile limitate ale planseelor, coroborate cu valori mari ale deschiderilor, de cca. 9,45 m (Peluza Nord), respectiv cca. 11,55 m (Peluza Sud), precum si incarcarile mari (rezultate din evaluarea incarcarilor generate de stratificatiile amenajarii exterioare si finisaje, precum si din accesul accidental al masinii de pompieri) din zonele analizate ar fi condus la solutii complicate pe sitemul cu beton armat cu armatura pasiva.
CONCLUZII
Structura constructiei a fost proiectata, analizata si calculata in conformitate cu normele in vigoare pe teritoriul Romaniei, tinandu-se cont de cerintele functionale si arhitecturale, considerentele tehnologice de executie, termenele si bugetul in care a trebuit sa se incadreze investitia.
Autori:
Dragos Andrei MARCU,
Ionel Claudiu BADEA,
Vlad Cristian DINU,
Balázs BÓDI
…citeste articolul integral in Revista Constructiilor nr. 187 – decembrie 2021, pag. 8
Daca v-a placut articolul de mai sus
abonati-va aici la newsletter-ul Revistei Constructiilor
pentru a primi, prin email, informatii de actualitate din aceeasi categorie!
Lasă un răspuns