Innowacyjne rozwiązania stalowe dla parkingu Enovos w Luksemburgu

Szczegółowe informacje

W związku z budową nowej siedziby luksemburskiego dostawcy energii Enovos na terenie byłej huty w Esch-sur-Alzette, zlokalizowanej w południowej części Luksemburga, zaplanowano również budowę parkingu piętrowego w konstrukcji stalowej. Na 5 kondygnacjach ma znajdować się ok. 400 miejsc postojowych, wykonanych znaną techniką Split Level (półrampy), do których będzie można się dostać trzema zewnętrznymi klatkami schodowymi w konstrukcji betonowej.

Dla uniknięcia sił odwodzących (np. dylatacji termicznych) klatki schodowe umieszczono poza główną stalową konstrukcją nośną. Z wymiarami rzutu poziomego 32 m x 60 m i typowym wymiarem siatki 15,75 m x 5 m parking wpisuje się w sprawdzone rozwiązania korzystając  z elastycznych możliwości projektowania konstrukcji stalowej.

W związku z tym, iż zaprojektowanie całego obszaru na samym początku inwestycji nie było jeszcze zakończone, koniecznym było uwzględnienie w fazie planowania wielu warunków ramowych i przewidzenie ewentualnych opcji. Podłoże budowy ze względu na złą jakość gruntu wymagało posadowienia z użyciem pali. Zastosowanie belek o 5-metrowej rozpiętości umożliwiło znaczną redukcję całkowitej ilości zastosowanych podpór.

Na wczesnym etapie planowania przewidziano dodatkowy wjazd na parking na poziomie 1, od strony południowej. Dzięki temu opcja ta została ujęta w organizacji wewnętrznych ramp, z półkondygnacji na półkondygnację. Po tej stronie budynku możliwa była realizacja tylko 3 kondygnacji, ponieważ w tym miejscu wysokość obiektu była ograniczona przez starą linię wysokiego napięcia.

Dzięki zastosowaniu konstrukcji stalowej późniejsze uzupełnienie projektu o 4 i 5 poziom jest osiągalne i łatwe do wykonania gdy tylko linia ta zostanie wyłączona z eksploatacji i zdemontowana.

Innowacyjny system stropowy i sinusoidalne belki ażurowe

Innowacją w tym projekcie jest zastosowanie systemu stropowego Cofraplus 220® w połączeniu z belkami Angelina®. Rozstaw między światłem belek jest tożsamy z szerokością płyt stropowych tworząc smukłą konstrukcję o nowej estetyce. W odróżnieniu od tradycyjnych belek stropowych, zastosowanie szerokich sinusoidalnych otworów pozwala na wizualny kontakt  poprzez wiele poziomów.

Taka widoczność, dzięki ażurowym belkom, i zmniejszone pole cienia tworzą w obiekcie bardzo jasną i otwartą przestrzeń pomimo ograniczenia wysokości tylko do 2,20 m (niższa krawędź belki). Zwiększa to poczucie komfortu użytkownika zachowując wszelkie kryteria bezpieczeństwa.

Zmniejszony tonaż stali i wysoka dokładność wygięcia

Produkcja belek Angelina® przebiega podobnie jak w przypadku innych, znanych wcześniej belek ażurowych, poprzez cięcie tlenowe walcowanego na gorąco kształtownika wzdłuż jego środnika i późniejszym zespawaniu obu powstałych w ten sposób „przekrojów T”. Przekrój belki Angelina® układa się w ciągłą linię sinusoidalną, która może być dostosowana do wymogów indywidualnego projektu. Dzięki tej technice można zwiększyć powstającą wysokość profilu do około 1,5-krotności pierwotnej wysokości belki, a odpady materiałowe są znacznie ograniczone.

Belki Angelina® w projekcie Enovos opierają się na IPEO 400 w gatunku stali S460M dla dużych rozpiętości i na IPEA 330 w gatunku 460M dla nieco krótszych belek, które połączono  ze słupami ramp. Linia cięcia, która ostatecznie określa geometrię otworów i nową wysokość całkowitą belki, uwzględniała szerokość profili stropowych, 750-milimetrowy odstęp pomiędzy żebrami blachy profilowej, jak również wymogi statyczne i wysokość konstrukcyjną całej struktury stropu. Finalna wysokość belki wynosi 575 mm, a jej nośność jest porównywalna z nośnością IPE 550. Określony i wymagany przepisami prawa budowlanego drenaż wymagał znacznego wygięcia dźwigara, które wynosiło 210 mm w fazie budowy, a później, ze względu na ciężar własny wylanego betonu, zmniejszyło się do 110 mm.

Duża rozpiętość i niewielka szerokość pęknięć

Dopuszczony do użytku system stropowy Cofraplus 220 (Niemiecka Aprobata Techniczna Z-26.1.55) opiera się na tradycyjnej koncepcji, zgodnie z którą 220 mm blacha profilowa po montażu służy jako platforma robocza między belkami przejmując obciążenia zbrojenia i betonu podczas budowy.

W zależności od grubości blachy 1,0 mm, 1,13 mm lub 1,25 mm i wysokości betonu można osiągnąć rozpiętość powyżej 5,50 m bez dodatkowego podparcia montażowego. Rozpiętość do 10 metrów jest możliwa jedynie ze specjalnie skonstruowanym podparciem montażowym. W przypadku tego projektu nie zastosowano dodatkowego specjalnego podparcia, ze względu na fakt, iż rozpiętości wynosiły 5 metrów. Wysokość poziomu stropu nad żebrami wyniosła 80 mm, pomimo tego, iż zgodnie z aprobatą Zulassung, w związku z użyciem elementu „Wing 20” należałoby uwzględnić podniesienie o 20 mm, co w rezultacie dałoby 100 mm wysokości betonu nad belką.

W trakcie montażu blachy zostały włożone w tak zwane „skrzydła” (Wings) belki, a następnie zamocowane wkrętami samowiercącymi i przykręcone od dołu, wzdłuż spodu żebra. Beton wylany nad blachą i w „skrzydle”, dostaje się aż do środnika belki stalowej i może się tam utwardzać. Takie rozwiązanie umożliwia projektowanie ciągłych płyt stropowych, które przenoszą duże obciążenia użytkowe. Dzięki temu rodzajowi ułożenia blachy profilowej możliwy jest również swobodny układ kołków sworzniowych. Skrzydła mają postać kształtek z blachy stalowej o grubości 3,0 mm, ze standardowego S235JR i w procesie wykończenia konstrukcji stalowej w zakładzie prefabrykacji są dospawywane do belki, a następnie poddawane takiej samej technice zabezpieczenia przed korozją, jak belka. W projekcie Enovos cała konstrukcja została ocynkowana ogniowo, co jest powszechnym sposobem stosowanym w budowie parkingów.

Nośność ciągłego systemu stropowego, który mimo nominalnej grubości otuliny zbrojenia Cnom = 50 mm nie wymaga dodatkowego wzmocnienia ze stali nierdzewnej, utrzymuje korzystne parametry w odniesieniu do pęknięć, zwłaszcza w zakresie momentu zginania powyżej belki. Właściwości nośne systemu stropowego Cofraplus 220® są zbliżone do charakterystyki stropu płytowo-żebrowego. W przypadku betonu bez pęknięć sztywność stropu w płycie i powyżej podpory są zbliżone.

Stosowana receptura betonu dla klasy wytrzymałości C35/45 obejmowała maksymalną wielkość uziarnienia 16 mm oraz 400 kg/m3 cementu bez dalszych dodatków. Konsystencja niezbędna do pompowania betonu przez przewód rurowy o długości niemal 50 m została uzyskana poprzez dodanie środka upłynniającego i była nadzorowana na placu budowy przez dostawcę gotowego betonu.

Parking Enovos został już otwarty.