POPP & ASOCIATII: Inovare in proiectarea structurala: centrul sportiv STADIONUL TINERETULUI CRAIOVA, jud. Dolj

In anul 2024, echipa Popp & Asociatii a realizat proiectul de rezistenta pentru noul Centru Sportiv Stadionul Tineretului din Craiova, lucrare de referinta avand ca beneficiar al investitiei Consiliul Judetean Dolj. Articolul de fata va descrie particularitatile de conformare aparute in proiectarea acestui complex sportiv multifunctional unic in tara ca design si utilitate.

DESCRIERE GENERALA 

Pe amplasamentul fostului Stadion al Tineretului din Craiova se va construi un nou centru sportiv, care va include prima arena de atletism acoperita si primul velodrom indoor de categorie I din Romania. Complexul va gazdui competitii nationale si internationale, avand tribune cu o capacitate de 6.000 de locuri.

Cladirea are o forma aproximativ eliptica, cu un regim de inaltime S+P+3E, o suprafata construita de 11.098 mp si o arie desfasurata totala de 34.385 mp. Subsolul va avea functiuni de parcare, spatii tehnice si depozitare.

Fig. 1: Randare arhitecturala (vedere de ansamblu)

Velodromul de categoria I este proiectat pentru o viteza de 80-85 km/h, iar pista de atletism este singura din tara care corespunde cerintelor europene actuale, incluzand o pista ovala de 200 m cu 6 culoare si o pista dreapta de 60 m cu 8 culoare. Suprafata de joc va fi modulara, permitand desfasurarea unor probe diverse, precum saritura in inaltime, triplu salt, saritura cu prajina sau aruncarea greutatii.

ASPECTE DE PROIECTARE A INFRASTRUCTURII 

Sistemul de fundare ales este de tip radier general, cu grosimi variabile: 50 cm in zona arenei si a parcarilor din nord-est, respectiv 80 cm sub tribuna si peluze.

Sistemul constructiv al infrastructurii este format din elemente verticale (stalpi si pereti) legate la partea superioara de un planseu la cota ±0,00, de tip dala groasa de 30 cm. Stalpii sunt prevazuti cu capiteluri pentru imbunatatirea capacitatii de preluare a eforturilor de strapungere a planseului.

ASPECTE DE PROIECTARE A SUPRASTRUCTURII 

Sistemul constructiv general ales pentru suprastructura este realizat din cadre din beton armat. Tribuna VIP (S+P+3E) are o structura din cadre si pereti din beton armat reprezentati de cele 2 nuclee de lifturi de la extremitati.

In zona VIP, sectiunea stalpilor a fost marita pentru a reduce eforturile axiale in planseul de beton armat, sprijinit intre cele doua nuclee de beton armat (pereti de 30 cm grosime).

Grinzile inclinate de tip „raker beam”, amplasate spre arena de atletism, sustin gradenele prefabricate si au rol de contraforti pentru preluarea fortelor orizontale induse de seism. Grinzile tip „raker beam” prezinta dinti la partea superioara si sunt realizate din beton armat prefabricat.

Din cauza modului de imbinare a segmentelor gradenelor, acestea nu asigura un efect de saiba rigida la actiuni orizontale. Prin urmare, ele nu au fost luate in considerare in ansamblul structural ca diafragma capabila sa transmita fortele orizontale induse de actiunea seismica la elementele verticale sau inclinate.

Pentru a gestiona efectele dilatarii si contractiei betonului, au fost prevazute cinci rosturi structurale, rezultand astfel cinci corpuri independente la nivelul suprastructurii, dar cu infrastructura comuna.

ASPECTE DE PROIECTARE A ACOPERISULUI 

Acoperisul metalic, de tip inchis, are o forma ovala, fiind compus din doua jumatati de cerc (avand raza de 50 m) si o zona centrala dreapta de 32 m. Deschiderile rezultate sunt de 100 m pe directie transversala si 132 m pe directie longitudinala.

Au fost investigate mai multe variante structurale pentru a identifica o solutie viabila, cat mai aproape de optim. Initial a fost investigata prin mijloace simple, de calcul manual, curbura necesara a acoperisului, cat si inaltimea maxima a fermelor acestuia. Ulterior, aceasta predimensionare a fost verificata si confirmata printr-un calcul detaliat efectuat utilizand programe de calcul structural.

Structura acoperisului este de tip spatial, formata din doua planuri contravantuite orizontal, solidarizate intre ele prin montanti si contravantuiri verticale. Planul superior este in general comprimat, iar planul inferior este in general intins. Inaltimea structurii acoperisului, intre cele doua planuri, este variabila, intre 3,30 m la reazem si 7,30 m la centru.

Din punct de vedere al transmiterii eforturilor catre structura din beton armat putem identifica doua ferme spatiale principale transversale care reazema pe 4 perechi de stalpi, inelul central format dintr-o ferma spatiala curba si douasprezece ferme spatiale principale dispuse radial („spite”) care reazema la un capat pe inelul central si la celalalt pe cate o pereche de stalpi.

Intre aceste elemente principale se regasesc mai multe ferme secundare, formate din grinzi cu zabrele plane ce reazema pe grinzile principale si elementele perimetrale. Acestea au rol de transmitere a eforturilor catre grinzile principale, dar si de stabilizare a acestora. Totodata, ele au fost necesare si din punct de vedere geometric, pentru crearea dublei curburi a acoperisului.

Fig. 2: Vedere 3D a acoperisului cu identificarea elementelor principale si secundare

Rezemarea directa a acoperisului pe cele 16 perechi de stalpi ar fi generat forte orizontale excesive din cauza efectului de arcuire a acoperisului sub incarcari verticale, si din cauza variatiilor termice. Astfel, s-a propus utilizarea unor dispozitive antiseismice, acestea decupland structura metalica a acoperisului de suprastructura de beton.

Au fost investigate mai multe variante structurale pentru a identifica o solutie viabila, cat mai aproape de optim, iar optiunea finala a constat in 32 de izolatori seismici de tip FPS (Friction Pendulum Slider) – izolatori sferici cu frecare. Rolul acestor izolatori este dublu, vizand atat reducerea fortelor generate la nivelul stalpilor din beton armat ca urmare a deformatiei laterale a acoperisului data de variatia incarcarilor gravitationale si a celor de temperatura, cat si reducerea masei seismice a acoperisului.

Sistemul de izolare de tip pendul sferic dublu cu frecare are doua suprafete principale de glisare care au si rol de asigurare a capacitatii de recentrare a structurii. Rigiditatea izolatorului este determinata in functie de raza acestuia, iar amortizarea este rezultata din frecarea dintre suprafetele glisante.

Pentru a reduce la minimum deformatiile permanente din izolatori datorate efectelor gravitationale de incarcare a structurii, acoperisul se va monta mai intai pe reazeme elastomerice glisante temporare. Dupa finalizarea montajului structurii acoperisului, aceasta se va ridica cu ajutorul unor cilindri hidraulici si reazemele elastomerice se vor inlocui cu izolatorii seismici de tip FPS.

Modul de prindere a reazemelor definitive este conceput astfel incat acestea sa poata fi inlocuite ulterior, in caz de avariere pe fondul unor evenimente seismice ce depasesc valorile proiectate.

Fig. 3: Principiu rezemare acoperis (inclusiv punctele de ridicare)

ASPECTE DE PROIECTARE A FATADEI METALICE 

Din punct de vedere arhitectural, fatada este impartita in doua zone: zona superioara (striata) si zona inferioara (lisa).

Fig. 4: Randare arhitecturala (detalii fatada)

Deoarece zona striata a fatadei (situata intre cotele +13,50 m si +23,50 m) traverseaza cota de rezemare a acoperisului (+16,20 m), a fost prevazut un rost seismic orizontal la nivelul fatadei superioare care sa permita miscarea libera a acoperisului pe izolatori in timpul actiunii seismice. Astfel, din punct de vedere structural, fatada a fost impartita in 3 zone: zona superioara (striata), zona intermediara (striata) si zona inferioara (lisa).

Fig. 5: Identificarea celor 3 zone ale structurii fatadei

INTEGRAREA BIM 

Proiectul de structura al velodromului s-a modelat integral in sistem BIM, atat la nivel general cat mai ales la nivel de detalii, utilizand programe dedicate: Revit pentru structura de beton si Tekla pentru structura metalica. Coordonarea intre cele doua programe s-a realizat prin intermediul protocoalelor IFC (Industry Foundation Classes). Pentru simplificarea fluxului de lucru, principiile BIM s-au aplicat inclusiv la calculul structurii metalice a acoperisului, printre altele folosind Idea StatiCa Checkbot ‒ interfata de conexiune intre ETABS si Idea StatiCa.

Fig. 6: Flux de lucru: ETABS, Idea StatiCa Checkbot, Idea StatiCa Connection

CONCLUZII 

In prezent, Romania nu dispune de o arena de atletism acoperita si nici de un velodrom indoor functional. Principala provocare a fost proiectarea unui sistem de rezemare eficient pentru acoperisul atipic al arenei, astfel incat sa se asigure siguranta si durabilitatea in exploatare.

In colaborare cu departamentul nostru de Cercetare-Dezvoltare am elaborat o solutie inovatoare bazata pe izolatori seismici de tip FPS, care minimizeaza fortele asupra structurii de beton armat si optimizeaza comportamentul dinamic al structurii acoperisului.

Aceasta solutie permite reducerea costurilor de investitie pentru structura proiectata si creste rezilienta seismica a structurii, oferind un exemplu de integrare eficienta a tehnologiei avansate in proiectare.

Autori:

ing. Andrei ALDEA, ing. Mihai PANAIT, ing. Iulia ALDEA, ing. Florin VOICA, ing. Bogdan GAGIONEA, ing. Ionel BADEA ‒ Popp & Asociatii SRL

POPP & ASOCIATII
E-mail: office@p-a.ro
Website: www.p-a.ro
Adresa: Calea Grivitei nr. 136, Bucuresti

…citeste articolul integral in Revista Constructiilor nr. 223 – aprilie 2025, pag. 42-45