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
Здание многофункционального назначения (хоккей, фигурное катание, баскетбол, бокс, теннис, концерты, выставки) вместимостью 14 000 зрителей построено в Москве на Хорошевском шоссе. Инвестор — Правительство Москвы, заказчик — Гендирекция «ЦЕНТР» ОАО «Москап-строй», генеральный подрядчик — концерн «Монарх». Проектная организация — ГУП МНИИП «Моспроект-4» мастерская № 6, проект несущих конструкций — ООО «ГК-ТЕХСТРОИ», проект производства работ (ППР) по монтажу металлоконструкций — Днепропетровский филиал ЗАО НПФ УСМП. Монтаж металлоконструкций осуществляла фирма ОАО «Стальмонтаж-Оптим». Научно-техническое сопровождение проектирования, изготовления и монтажа металлоконструкций — ЦНИИСК им. Кучеренко.
Архитектурно-планировочные решения

Ледовый дворец спорта располагается в юго-восточной части Ходынского поля с раскрытием на парк. Объемно-пространственное решение здания определено общим градостроительным планом — проходы через квартал подхватываются широкими пандусами с навесами, спирально огибающими основной объем здания и поднимающими зрителей на верхние уровни. Здание выполнено в виде цилиндра высотой 50 м, имеющего шесть надземных этажей и техподполье. Зал состоит из двух ярусов трибун и расположенного между ними яруса лож, огибающих арену по трехцентровой кривой. Основные конструкции — железобетонный каркас. На стадии «Проект» покрытие представляло собою два полукруга, наклоненных навстречу друг другу (рис. 5.7). Большепролетное покрытие — провисающая оболочка между двумя внешними железобетонными опорными полукольцами и центральным кольцом.
Конструктивная схема покрытия

Несущая конструкция покрытия представляет собой висячую сетчатую оболочку, состоящую из опорных колец, радиальных и кольцевых элементов и крестовых связей. Стабилизация висячего покрытия обеспечивается собственным весом конструкции и кровли, а также изгибно-жесткими радиальными и кольцевыми балками и связями. Покрытие в плане имеет очертание, близкое к окружности ∅109 м по внешней грани наружного опорного контура.
На стадии «Проект» рассматривалось решение, в котором поверхность покрытия была принята в виде двух частей сферического сегмента радиусом 198,2 м и высотой 7,9 м, разделенных по диаметру и повернутых друг относительно друга вокруг центра вращения (по линии раздела) на угол 15 градусов (перепад высот 5,60 м). Образовавшаяся в результате поворота частей сферы вертикальная дислокация была сглажена пологой винтовой поверхностью с целью уменьшения нагрузки от снегового мешка (рис. 5.7).
В статическом отношении работа такой конструкции аналогична висячей оболочке с той разницей, что кольцевые балки и наружное опорное кольцо работают в худших условиях из-за их перегиба в зоне дислокации. При этом в зоне перегиба наружного опорного кольца возникает момент, воспринимаемый парой сил с плечом, равным расстоянию между стенами лестнично-лифтовых блоков. Для восприятия вертикальной составляющей отрыва предполагалось установить якорные опоры с болтами-шарнирами для обеспечения поворота сечения контура и его свободного радиального перемещения. Это решение позволяло передать все радиальные усилия с покрытия на наружный опорный контур, облегчить железобетонную конструкцию лестнично-лифтового блока и фундаментную плиту. Для восприятия дополнительных усилий, возникающих в зоне перегиба кольцевых балок покрытия, предусматривалась установка усиливающих ферм.
Подобную конструкцию покрытия, определенную архитектурным замыслом и не имеющую аналогов, можно признать удовлетворительной. Однако экспертиза предложила изменить опорное кольцо, выполнив его плоским, без дислокаций. Такое решение, при сохранении принципиальной конструктивной схемы, существенно упростило изготовление и монтаж покрытия.
Покрытие Ледового дворца спорта на Ходынке

Основные несущие элементы пролетной конструкции покрытия (рис. 5.8) — радиальные и кольцевые элементы сварного двутаврового сечения и крестовые связи из труб прямоугольного сечения. Радиальные элементы высотой до 470 мм жестко прикреплены к наружному и внутреннему кольцам. Внутреннее кольцо сварного двутаврового сечения высотой 1200 мм очерчено по радиусу 10 м. Радиальные и кольцевые элементы, опорные кольца выполнены из стали С390, связи — из стали С345-3. Наружное опорное кольцо представляет собой сталебетонную конструкцию, состоящую из стального короба размерами 1,2*1,6 м (одновременно является жесткой арматурой) и монолитного железобетона, воспринимающего в основном сжимающие усилия. Наружное сжато-изгибаемое кольцо опирается на нижележащие монолитные железобетонные конструкции через шаровые сегментные подвижные опорные части, исключающие передачу всех горизонтальных усилий от покрытия, кроме сил трения в опорных частях. Данный тип опорных частей разработан фирмой ОАО «ГИПРОТРАНСМОСТ». С учетом внецентренного приложения вертикальной нагрузки конструкции опорных частей обеспечивают коэффициент трения не более 5 % при температуре свыше минус 10°С. Этапы возведения сооружения показаны на рис. 5.9.
Покрытие Ледового дворца спорта на Ходынке

Для предотвращения прогрессирующего обрушения, в случае разрушения наружного опорного контура, была предложена дублирующая система, состоящая из шпилек диаметром 90 мм и упоров, передающих усилия с пролетной конструкции на железобетонный диск перекрытия на отметке 38,800 и каркас трибун. Шпильки расположены в радиальном направлении шагом около 2,5 м. В стадии эксплуатации дублирующее кольцо не включается в работу, что обеспечивается необходимым зазором между упором и наружным опорным кольцом.
Авторами этого предложения утверждалось, что конструкция покрытия «отличается большой живучестью». Попробуем от теории перейти к практике. Разрушение контура возможно вследствие террористических действий (взрыва). По мнению специалистов, для разрушения массивного контура указанных выше размеров путем его подрыва потребуются тонны взрывчатки. Если из этой массы взрывчатки выделить сотню граммов для нескольких расположенных рядом дублирующих шпилек, то декларируемая абсолютная «живучесть» конструкции покрытия сводится к нулю. Понятно, что дополнительные значительные затраты на предложенные мероприятия по увеличению «живучести» покрытия бесполезны, а направление это тупиковое.
Покрытие Ледового дворца спорта на Ходынке

Нагрузки и воздействия. Основные положения расчета

Расчеты были проведены на постоянные (от собственного веса кровли и металлоконструкций), технологические, ветровые, снеговые (4 варианта) нагрузки и температурные воздействия (2 варианта). Климатические нагрузки назначены по рекомендациям, разработанным специально для этого объекта, на основании проведенных модельных исследований в аэродинамической трубе. Для снеговых нагрузок учтено возможное местное скопление снега за счет его переноса с максимальным коэффициентом распределения μ = 6. Согласно СНиП 2.01.07-85 расчетная снеговая нагрузка принята равной 180 кг/м2. Кроме того, как для уникального здания (пролет свыше 100 м, новое конструктивное решение, увеличенный до 100 лет срок эксплуатации), учтен коэффициент надежности по ответственности, принятый γn = 1,2.
Для определения напряженно-деформированного состояния несущих конструкций выполнен пространственный расчет покрытия с учетом геометрической нелинейности. Расчеты выполнены по двум лицензионным программам: программному комплексу ANSYS 9.0 и Robot 8.0 Millenium.
Пространственная модель сооружения, максимально аппроксимирующая действительные условия работы конструкции, представляла собой систему стержневых, плоских оболочечных и объемных элементов. Расчетная схема конструкции покрытия представлена трехмерной стержневой моделью, включающей: жесткие радиальные и кольцевые элементы, горизонтальные связи, прогоны, опорные кольца. В расчетах учитывалось, что опорный контур выполнен в виде комплексной конструкции (сталежелезобетонным). При определении расчетных жесткостных характеристик приняты рекомендуемые НИИЖБ коэффициенты, определяемые неоднородностью бетона, что увеличивает податливость опорного контура, его горизонтальные перемещения, прогибы покрытия и соответственно перераспределение в нем усилий.
На начальных стадиях моделирования была применена технология оптимизации, в результате чего подобраны и уточнены основные параметры расчетной модели, жесткостные и прочностные характеристики сечений. Расчеты выполнены с учетом последовательности монтажа и раскружаливания покрытия. Выполнен расчет покрытия на устойчивость с учетом начальных несовершенств. Проведено значительное количество вариантов расчета (более 100) на различные сочетания нагрузок и воздействий (более 10). Расчетные материалы подтвердили пространственную устойчивость и неизменяемость системы, а также соответствующий коэффициент запаса при различных схемах нагрузок и воздействий.
Для определения форм и частот собственных колебаний конструкции покрытия реализован модальный расчет. Проведен динамический расчет покрытия на действие пульсационной составляющей ветровой нагрузки (по программному модулю, разработанному ЦНИИСК им. Кучеренко) и расчет на особое сочетание нагрузок при сейсмическом воздействии, равном 6 баллам. При этом использовались акселерограммы сейсмического движения грунта во время землетрясения 4 марта 1977 г., приведенные в МГСН 4.19-05.
Выполнен расчет покрытия на прогрессирующее обрушение с учетом особых сочетаний нагрузок, включающих постоянные, временные длительные нагрузки и отказ одного из элементов покрытия (опорные кольца, жесткие нити, кольцевые прогоны, связи), в физической и геометрической нелинейной постановке. Динамические воздействия моделировались квазистатическим расчетом несущих конструкций покрытия на особое сочетание нагрузок с коэффициентом динамичности Kд = 2. Кроме того, для повышения устойчивости против прогрессирующего обрушения наружное и внутреннее кольца запроектированы с дополнительным коэффициентом условия работы γс = 0,85.
Похожие новости