MuCEM

Úvod

Následně po mezinárodní soutěži, započaté v roce 2002 francouzským ministerstvem kultury, byl vítězný tým architekta Rudy Ricciottiho pověřen návrhem a realizací MuCEM (Muzea evropských a středozemních civilizací) na molu J4 v Marseille.
 

Popis MuCEM

Vybraný architektonický koncept chce zrealizovat budovu s osobitou moderní konstrukcí, budovu, která je odvážná, stejně jako v souladu s koncepcí udržitelného rozvoje, díky preferenci použití UHPFRC na hlavní prvky konstrukce: rozvětvené sloupy tvaru stromů, velkorozponové nosníky, síťovanou fasádu a střechu a na lávku spojující stavbu s pevností Saint Jean.

Byla provedena obsáhlá výzkumná práce na začlenění prvků UHPFRC do konstrukce budovy, neboť tyto prvky musely být prefabrikované.
 

Svislá nosná konstrukce z UHPFRC

Svislé nosné prvky odráží svou konstrukční funkci ve speciálním tvaru vyvinutou společně s architektem. Spojení sloupů mezi sebou, se základovou deskou a s krajními nosníky stropní konstrukce je uskutečněno pomocí dodatečného předpínání, které zároveň zvyšuje tahovou únosnost UHPFRC. Předpínací kabely Monostrand (bez soudržnosti) začínají na spodu každého rozvětveného sloupu. Cestou vzhůru pak kabely sledují rozvětvování. Napínání se zavádí postupně shora, podle předem definovaných fází.
Stromově rozvětvené sloupy slouží také jako přídavné ztužení fasády – toho je dosaženo pomocí skupin sloupů tvořící písmena N a V. Vzhledem k rozhodnutí zajistit budově odolnost proti zemětřesení byly ve fázi inženýrského návrhu omezeny dilatační spáry, krajní stropní nosníky byly dodatečně předepnuty, aby se vyvážily účinky teploty, prvky prefabrikovaných sloupů byly kloubově uloženy v hlavě i patě pomocí ložisek typu Freyssinet, aby předpětí mohlo procházet, a většina větrových ztužidel byla zachycena centrálním jádrem.
 

UHPFRC na síťované fasádě a střeše

Tyto samonosné panely, stínící slunci, strukturované do propletených pramenů jsou vytvořeny podle nákresu architekta. Každý panel o rozměru 6 x 3 m je pokládán vedle druhého tak, aby zajistil snížení zatížení mezi panely podle vzoru spojitého nosníku. Samonosná síťovaná fasáda je podepřena v základech a vodorovně připojena ke svislým sloupkům obvodového pláště muzea.
 

Velkorozponové stropní nosníky z UHPFRC

​Dvojité I nosníky s rozponem 23,40 m podpírají stropy výstavních prostor muzea. Nosníky jsou prefabrikované a předepnuté kabely se soudržností. Předpětí je spočítáno tak, aby bylo centrováno na kvazistálé zatížení kvůli vyloučení zakřivení způsobené dotvarováním. V souladu se seizmickými požadavky byly nosníky vytvořeny z vysokopevnostního betonu namísto UHPFRC, zatímco jejich tloušťka byla zvýšena o 11 cm.
 

Lávka spojující MuCEM a pevnost Saint Jean

Tato lávka s nosným zábradlím má 3 rozpony o délce 21 m, 68 m a 30 m. S celkovou délkou 130 m se skládá z 26 dílců z UHPFRC smontovanými za použití předpětí. Lávka má štíhlý tvar, je přímá ve své rovině, lehce vypouklá vzhůru (41cm) a spočívá na 2 podpěrách na každé straně, aby vytvořila volný rozpon o délce 82 m.
Mostovka vytvořená z UHPFRC desek se zavětrováním pomocí křížících se diagonál je pevně připojena k segmentům tvořícím vodorovné ztužení.
 

Konstrukční analýza a návrh pomocí SCIA Engineer

Program byl použit pro následující studie:

• Návrh rozvětvených sloupů z UHPFRC
• Statická a dynamická 3D analýza MuCEM

Pokročilá nelineární statická analýza byla použita pro dimenzování sloupů, protože bere v potaz reálné nelineární chování závislosti přetvoření na napětí v UHPFRC. Zkoušky v reálných situacích prováděné v CSTB (Centre Scientifique et Technique du Bâtiment) na 3 rovných sloupech a 3 tvaru písmene Y nám umožnily popsat 3 francouzské materiály UHPFRC a prokázat přiměřeně konzervativní výsledky výpočtu.