Мембранные покрытия

Внецентренносжатый наружный контур корытообразного поперечного сечения из листовой стали толщиной 6 мм с ребра­ми жесткости. После установки в проектное положение корыто заполняется бетоном марки М400. Внутренний контур имеет коробчатое поперечное сечение, развитое в горизонтальном и вертикальном направлениях. Он выполняется сварным из лис­товой стали. В соответствии с усилиями наружный и внутрен­ний контуры имеют переменное поперечное сечение. Оно мак­симально у концов длинной оси стадиона и минимально у кон­цов короткой оси.

Опирание наружного контура запроектировано в двух ва­риантах: с опорами, расположенными за пределами контура стадиона, и с опорами, сооружаемыми в створе крайней внеш­ней оси стадиона. Опоры из монолитного железобетона на мо­нолитных фундаментах и буронабивных сваях. Шаг опор 24 м.

Статической особенностью этой конструкции является то, что наружный и внутренний контуры соединены непрерывнымипрямолинейными затяжками, образуемыми мембраной и про­дольными стабилизирующими фермами. Этим обеспечивается малая изгибность контуров, так как их искривление лимити­руется удлинением затяжек.

Форма покрытия обеспечивает естественный сток воды с поверхности к концам длинной оси стадиона. Здесь вода пе­рехватывается водоприемниками со спуском в подтрибунное пространство.

Подвесной потолок создает комфортные акустические усло­вия, защищает зрителей от перегрева в солнечные дни.

Монтаж покрытия намечено было осуществлять следующим образом. Вначале монтируются наружный контур на постоян­ных опорах и внутренний контур на временных опорах. Затем поднимаются полосовые направляющие и крепятся к обоим контурам. Затем поднимаются и крепятся к направляющим и к контурам стабилизирующие фермы, которые совместно с на­правляющими образуют достаточно жесткую постель для рас­катывания рулонов, образующих мембрану. Рулоны поступают с завода-изготовителя максимально возможной ширины и рас­катываются по готовой постели. После сварки рулонов монтаж­ные опоры убираются. Наружный контур запроектирован та­ким образом, что он способен воспринять собственную массу мембранного покрытия до его обетонирования. Этим обеспе­чивалась определенная свобода сроков выполнения работ по бетонированию контура.

Покрытие сферической мембраной

Основное отличие этого варианта от предыдущего — в фор­ме поверхности мембраны. Контуры — наружный и внутрен­ний— расположены на постоянных отметках, и поверхность мембраны по всей площади имеет уклон от наружного контура к внутреннему. Конструктивно этот вариант покрытия решен так же, как и предыдущий. Отличие состоит в том, что контуры имеют постоянное поперечное сечение по длине. Вариант опирания наружного контура дополнен еще одним — с использованием для этой цели всех существующих опор, рас­положенных на внешней оси стадиона. При этом используемые для опирания покрытия колонны и фундаменты под ними под­вергаются усилению.

Вода с поверхности покрытий поступает в лоток, располо­женный в специально предназначенном для этого отсеке внут­реннего контура. Лоток имеет уклоны, благодаря чему вода стекает к серединам северной и южной трибун и отсюда отводится в подтрибунное пространство. В зимнее время отсек с лотком обогревается электричеством.

Монтаж покрытия осуществляется в том же порядке, что и при цилиндрической мембране. Несколько усложняется рас­крой рулонов, так как заготовки должны иметь трапециевид­ную форму.

Сталебетонная мембрана

Мембранное покрытие предложено шириной 60 м, при этом открытой остается средняя часть арены размером 120X177 м и площадь открытой части составляет 30% общей площади покрытия (поэтому покрытие в статическом отноше­нии рассматривается как мембрана с отверстием в средней час­ти). Мембранное покрытие закрепляется в наружном контуре, опертом на трубобетонные стойки высотой 10 м, расположен­ные над существующими колоннами наружной оси трибун с шагом 6 м.

Наружный опорный контур запроектирован в двух вариан­тах: с применением трубобетона и в виде стальной коробки, заполненной бетоном.

Внутреннее стальное кольцо, обрамляющее отверстие в мембране, совмещено с кольцевой галереей в виде жесткой ко­робки сечением 2X3 м, в которой размещены осветительная ап­паратура, телевизионные установки, громкоговорители и др. Несущая нижняя его часть запроектирована из листа толщи­ной 40 мм и шириной 3000 мм. Внутреннее кольцо монтирует­ся на отметке, превышающей пролетную на 3 м.

Верхняя часть кольца в период возведения разрезана на отдельные элементы, которые соединяются между собой в по­следнюю очередь (после опускания покрытия).

Кольцевая галерея соединена с существующими вертикаль­ными шахтами-лестницами четырьмя радиальными галереями, в которых предусмотрены электроосвещение, радиофикация, водоудаление с кровли и другие коммуникации. По радиальным галереям обслуживающий персонал попадает в кольцевую га­лерею. Кольцевая галерея и радиальные галереи представляют собой жесткую пространственную систему, стабилизирующую покрытие.

Для резкого уменьшения изгибающих моментов в процессе монтажа элементы мембраны раскатываются по радиально-кольцевой вантовой ; сетке (жестким вантам),, соединяющей кольца между собой.

Ванты запроектированы из швеллеров № 18, расположенных горизонтально ребрами вниз и связанных уголками, шаг меж­ду которыми 3 м.

      Список литературы:

1.      Дыховичний Ю. А. Большепролётные конструкции сооружений Олимпиады -80 в Москве М; Стройиздат 1982.; 30-139 стр.

2.      Кирсанов Н. М. Висячие и вантовые конструкции- М; : Стройздат 1981.; 80-95 стр.

3.      Металлические конструкции. Общий курс: Учебник для  вузов / Е. И. Беленя; В. А. Балдин; Г. С. Веденников и др.; Под общ. ред.  Е. И. Беленя –М.; Стройиздат , 1986.; 445-448 стр.        

15