Главная|Контакты
ПОСЛЕДНИЕ ЗАПИСИ
Памятники культуры могут разрешить передавать между учебными заведениями

Памятники культуры могут разрешить передавать между учебными заведениями

Учебные заведения, находящиеся в признанных культурным наследием зданиях, возможно смогут...

06.09.16  В Королеве в октябре будет открыта пешеходная зона в технологическом стиле

31.08.16  Корпорация Технониколь открыла новый завод по производству минваты в Хабаровске

31.08.16  Отреставрированный корпус РЭУ им. Плеханова открыт

29.08.16  На строительство нового терминала аэропорта на Камчатке претендуют 4 инвестора

29.08.16  ЦАГИ включен в список объектов культурного наследия

28.08.16  На Северном Кавказе к 2017 году будет введен в экусплуатацию индустриальный комплекс

26.08.16  Жилой комплекс со спортивной инфраструктурой будет построен в Казани

26.08.16  В усадьбе "Константиново" откроется детский хоспис

25.08.16  Перинатальный центр на северо-западе Москвы в скоро времени будет построен

24.08.16  В ходе реставрации метро "Сокол" будут восстановлены исторические элементы

ТОП СТАТЕЙ
Опубликовано : 10.02.15 | Категория: Современные стальные конструкции
В основу разработки технических решений положены следующие требования: оптимизация конструктивной формы для минимизации расхода материала; максимальная технологичность конструкции в изготовлении и монтаже; соответствие архитектурным замыслам.
Форма плана и поверхности покрытия над трибунами

Очертание покрытия в плане представляет собой сплюснутый овал с наружными размерами по главным осям сооружения — 205,67 и 157,35 м. Ширина козырька — 33 м (рис. 3.5, о). Овальное очертание покрытия принималось в виде плавной кривой, составленной из дуг сопряженных окружностей трех радиусов. Шаг наружных колонн трибун, равный 8,61 м, принимался одинаковым по всему периметру сооружения. Аппроксимация очертания плана покрытия дугами сопряженных окружностей позволила максимально сократить количество типоразмеров конструктивных элементов и узлов их сопряжения.
Внутренний край козырька (со стороны футбольного поля) расположен на отметке 34,00 м (рис. 3.5, б). От него покрытие на ширине 27,5 м имеет уклон 10° в наружную сторону (определялось требованиями применения светопрозрачной кровли из поликарбоната). Наружный участок покрытия шириной 5,5 м имеет такой же обратный уклон. В ендове, в наиболее низкой части покрытия, на отметке 29,00 м, расположен кольцевой водосток с электроподогревом для приема дождевых и талых вод.
Конструктивное решение покрытия над трибунами стадиона «Локоматив»

Поверхность покрытия над трибунами представляет собой некруговую коническую оболочку с центральным вырезом. Однако сплюснутый овальный план козырька, определенный архитектурно-планировочными требованиями, не позволил в полной мере использовать преимущества пространственной конструкции. Поэтому в нее были введены несущие висячие элементы, а угловые зоны покрытия усилены дополнительными связями.
Общая компоновка конструктивной схемы

Несущие металлические конструкции покрытия (козырька) над трибунами выполнены в виде радиально-кольцевой системы. Пролетная часть радиальных элементов (70 шт.) подкреплена шпренгельной раскосной фермой, максимальной высотой 3,25 м. Нижние пояса шпренгельных ферм из их плоскости объединены в узлах тремя кольцевыми тяжами. В плоскости покрытия по осям симметрии и в угловых зонах расположены радиальные панели связей. Там же расположены вертикальные связи. Радиальные элементы на самой нижней отметке опираются на наклонные железобетонные консольные стойки. Этот узел (рис. 3.6, a) запроектирован как шарнирнонеподвижный. От него на расстоянии 22 м в сторону поля расположена стальная коробчатая балка — внутреннее кольцо пространственного покрытия (рис. 3.6, б). Кольцевая балка подвешена к вантовой системе. В остальных панелях радиальных элементов шагом 5,5 м расположены шесть линий кольцевых прогонов, на которые опираются светопрозрачные панели.
Все прогоны двутаврового сечения высотой 350 мм с максимальным пролетом 8,61 м объединены жестко с верхним поясом радиальных ферм (сварной двутавр высотой 600 мм, с уменьшением высоты балки на концах консолей до 350 мм), образуя пространственную стержневую систему. Радиальные элементы собирались из трех отправочных марок, объединенных между собой и с коробчатой балкой фланцевыми соединениями на высокопрочных болтах М24. Элементы решетки шпренгельных ферм и связи в плоскости козырька выполнены отдельными элементами из труб, с узлами на монтажной сварке. Тяжи и вертикальные связи из круглого проката 030 мм крепились на болтах, с установкой форкопфов в каждой панели, для корректировки их длины и конструктивного предварительного напряжения. Все двутавровые балки (верхние пояса шпренгельных ферм, прогоны) и тяжи выполнены из стали С345, трубы (стальные бесшовные горячекатаные ∅219*22 и стальные электросварные прямошовные ∅140*5 и 168*6) — из стали С20.
Кольцевая несущая балка собиралась из прямолинейных сварных блоков трех типоразмеров длиной 8,2, 7,12 и 3,13 м. Балка прямоугольного коробчатого сечения с габаритными размерами 660 мм (ширина) и 1460 мм (высота) выполнена из листов толщиной 30 мм (сталь С390). Неизменяемость поперечного сечения балок обеспечивается диафрагмами, а местная устойчивость стенок — продольными ребрами жесткости. В местах сопряжения с радиальными элементами в коробчатых балках предусмотрены двухсторонние консоли, заканчивающиеся фланцами. Монтажный стык по стенкам и полкам элементов коробчатой балки запроектирован на двухсторонних накладках, объединенных высокопрочными болтами М24, обеспечивающих сдвигоустойчивое (фрикционное) соединение. Кольцевые балки на стадии монтажа устанавливались на одной отметке. Сечение коробчатой балки повернуто на 10° к горизонту, что соответствует уклону козырька. При раскружаливании плоская кольцевая балка деформировалась в депланированное кольцо со строительным подъемом 200 мм по середине коротких сторон покрытия и 300 мм — по длинным, оставаясь в угловых зонах на первоначальной отметке.
Конструктивное решение покрытия над трибунами стадиона «Локоматив»

Поверх несущих металлоконструкций козырька смонтированы собранные на земле светопрозрачные панели, состоящие из стальных рам, алюминиевых профилей и ячеистого поликарбоната. Они уложены таким образом, чтобы край каждой вышележащей панели нависал с перехлестом над нижележащей. Поверх листов поликарбоната не предусмотрены поперечные алюминиевые профили, для того чтобы не препятствовать стоку талых и дождевых вод и не задерживать грязь.
В четырех углах покрытия размещены Л-образные железобетонные пилоны высотой более 50 м. На верху пилонов установлены стальные оголовники, в которых анкеруются провисающие ванты, образующие в плане замкнутый четырехугольник. К основным вантам шагом 14÷17 м, с использованием литых сжимов, крепятся попарно наклонные подвески. К подвескам со стороны поля подвешена кольцевая коробчатая балка, а вторые (стабилизирующие) подвески крепятся к верхнему поясу радиальных балок над опорой на наклонных железобетонных консольных стойках (см. рис. 3.6, а).
Угловые пилоны с оттяжками

При проектировании угловых пилонов, выполненных из железобетона класса В60, наряду с обеспечением их прочности и устойчивости решались следующие задачи: рациональное расположение оголовников пилонов в плане; определение высоты пилонов, размеров их сечения и положения продольной оси; определение геометрии и жесткости оттяжек.
Оголовники пилонов располагаются по оси симметрии угловых зон покрытия. Их расположение определяет положение основных несущих вант. Высота пилонов определялась стрелой провиса основных вант, отметкой верха светопрозрачного покрытия и минимальным зазором между ними, принятым равным одному метру. Каждая из двух ветвей Л-образных пилонов, жестко защемленных в фундаментной плите и сходящихся вверху, имеет прямоугольное сечение, уменьшающееся к оголовку. При проектировании необходимо было выполнить ряд условий. На уровне земли размеры сечений и расстояние между ветвями пилонов определялись объемнопланировочными требованиями (ширина проездов, привязка к конструкциям трибун и т. п.). Размеры сечений и расстояние между ветвями пилонов в местах пересечения с козырьком определялись расположением несущих конструкций покрытия над трибунами. Продольная ось пилонов отклонена от вертикали на 9° в наружную от поля сторону, что позволило использовать их в качестве частичного противовеса усилиям растяжения основных вант.
Одним из основных параметров, влияющих на работу конструктивной системы в целом, является жесткость пилонов. Горизонтальные перемещения верха пилонов определяют сближение опор несущих вант и соответственно кинематическую составляющую их прогибов, что отражается на перемещениях, деформациях и усилиях в элементах несущих конструкций козырьков. Увеличение изгибной жесткости пилонов, работающих как консоль, защемленная в фундаменте, лимитировалось габаритами сечения его ветвей. Для уменьшения податливости пилонов они удерживаются (в направлениях, противоположных вантам) парой расходящихся наклонных оттяжек, верхний конец которых шарнирно закреплен в оголовнике пилона, а нижний — в анкерном фундаменте, воспринимающем усилия за счет собственной массы. Каждая из оттяжек (рис. 3.7) состоит из четырех звеньев длиной 12 м, объединенных между собой шарнирами. Сечение оттяжки — два листа 50*800 мм из стали С345, связанных между собой через 1,5 м прокладками толщиной 100 мм. Цилиндрические шарниры диаметром 190 мм выполнены из стали 40Х. Общая длина каждой из оттяжек с участками, примыкающими к оголовнику пилона и анкерному фундаменту, составляет 60,2 м, при разности отметок — 56,4 м, угол наклона оттяжек к горизонтали — 69,4°. Начальная стрела провиса оттяжек от хорды принята равной 400 мм. В анкерном фундаменте были предусмотрены устройства, позволившие на монтаже регулировать длину оттяжки и соответственно стрелу ее провиса.
Конструктивное решение покрытия над трибунами стадиона «Локоматив»

Анкерные фундаменты представляют собой железобетонные параллелепипеды размерами в плане 13*8 м и высотой 6 м. Фундаменты выполнялись в две очереди: сначала бетонировался блок на глубине от 6 до 3 м, в который заделывались два анкерных болта диаметром 72 мм. На них натягивались оттяжки только на усилия от собственного веса стальных конструкций навеса (без светопрозрачных панелей). После этого анкерные фундаменты бетонировались до отметки поверхности земли (3 м) уже с основным анкерным устройством, рассчитанным на полную нагрузку. На всю высоту фундаментов, для исключения отрыва верхней части от нижней, предусмотрены вертикальные анкерные стержни, рассчитанные на полное отрывающее усилие.
Вантовая система

Наиболее сложной частью конструкции является висячая система (рис. 3.8), состоящая из основных канатов, подвесок и соединительных элементов (сжимов), изготовленных на заводах английской фирмы «Брайдон Интернешнл Лтд.» и ее дочерних предприятиях.
Основные несущие ванты выполнены из двух канатов диаметром 140 мм, расположенных параллельно друг другу на расстоянии 900 мм. Количество канатов и их диаметр определялись исходя из требуемой несущей способности с учетом ограничений по габаритам оголовников, в которых анкеруются канаты. Были рассмотрены варианты использования канатов меньших диаметров и соответственно веса, что облегчало бы их монтаж. Однако увеличение их количества существенно усложняло узлы заделки анкеров в оголов-ники пилонов и узлы объединения канатов сжимами. Кроме того, в такой системе сложнее добиться равномерного включения в работу каждого из элементов. Канаты диаметром 140 мм имеют минимальное разрывное усилие 18 700 кН. Для придания канатам стабильных характеристик они предварительно вытягивались циклической нагрузкой от 1870 до 4500 кН, что соответственно составляет 10-24 % от разрывного усилия. Верхний уровень определялся максимальными возможностями приспособления для предварительной вытяжки каната фирмы «Брайдон», что ниже величины, обычно рекомендуемой стандартами. Однако после нескольких циклов нагрузки и разгрузки петли гистерезиса записей самопишущего прибора совпали при величине стабильного модуля упругости E = (1,587-1,592)*10в5 МПа, что находится в пределах проектных допусков. Принималось во внимание, что усилие в канате от нормативных нагрузок не превышает Nн = 4800 кН, что сопоставимо с верхним пределом циклической нагрузки.
Конструктивное решение покрытия над трибунами стадиона «Локоматив»

Основные канаты выполнены длиной 130,05 м для коротких сторон (4 шт.) и 166,64 м для длинных сторон (4 шт.). Концы канатов заделаны в цилиндрические анкера 0425 мм и длиной 970 мм с наружной резьбой, на которую навинчивается гайка диаметром 595 мм и высотой 208 мм. Натяжение канатов в проектное положение производилось домкратами. Изменением положения гайки, упирающейся во фланец оголовника, регулировалась длина каната в пределах ±350 мм на каждом из его концов. Пролеты вант — по коротким сторонам 124,6 м, а по длинным — 157 м. Соответствующие стрелы провиса 9,4 и 19,7 м, что составляет 1/13 и 1/8 пролета, подобраны таким образом, чтобы при основных сочетаниях нагрузок в вантах возникали бы примерно равные усилия. Ванты по короткой стороне сооружения расположены в вертикальной плоскости, а по длинной — в плоскости, отклоненной от вертикали на 27,9°, за счет соответственно подобранных длин подвесок.
Подвески выполнены из канатов диаметром 50 мм с минимальным разрывным усилием 2470 кН. Канаты предварительно вытягивались циклической нагрузкой от 10 до 50 % разрывного усилия. Подвески (62 шт.) имеют в сборе длину от 6,275 до 20,765 м. Наиболее короткие подвески, две длиной 1,48 м и четыре длиной 2,81 м, выполнены из круглой стали с пределом текучести 680 МПа. Диаметр стержней 80 мм. По концам подвесок установлены вилкообразные анкера с регулирующим длину (±50 мм) устройством с одной из сторон. Подвески крепятся к основным вантам с использованием сжимов. Наклонные подвески, расходящиеся от сжимов (рис. 3.8, б), расположены в вертикальной плоскости проходящей через ось радиальных элементов козырька. По длинным и коротким сторонам покрытия подвески установлены через одну радиальную балку, а в угловых зонах через две. Это позволило уменьшить количество подвесок и узлов их сопряжения.
В вантовой системе использовано 34 сжима 17 типов, отличающихся углами расположения вертикальной фасонки и положением отверстий для крепления подвесок. В сжимах и прижимных накладках продольные желоба для тросов (∅140 мм) выполнены криволинейными со скруглениями у торцов (в месте выхода каната) для уменьшения изгибных напряжений в канате. Прижимные накладки крепились к сжиму тремя парами болтов М36 с контролируемым натяжением 330 кН, что совместно с разницей диаметров желоба и каната исключало его проскальзывание в сжимах.
Похожие новости