Конструкции спортивных зданий с бассейном

Архитектура и проектирование | Архитектурные конкурсы | Totalarch

Вы здесь

Типовой спортивный комплекс с бассейном «Синий Кит»

Типовой проект спортивного комплекса с плавательным бассейном на 4 дорожки размером 25х11м разработан в целях реализации Федеральной целевой программы «Развитие физической культуры и спорта в Российской Федерации на 2016-2020 годы».

Компактное здание в плане 40х28м позволяет размещать его в любой планировочной структуре городских микрорайонов, а так же в небольших населенных пунктах.

Планировочная структура включает в себя входную зону вестибюля, буфет на 28 мест, блок спортивных помещений (бассейн на 4 дорожки и малый спортзал на 2 этаже), служебно-административный блок, технические помещения, зрительская трибуна на 100 мест.

Конструктивные решения

Фундаменты здания — сборно-монолитные железобетонные. Колонны — металлические с огнезащитным покрытием. Покрытие — самонесущая шаро-стержневая структура SpaceStructure. Перекрытия — монолитные железобетонные. Наружные стены — сэндвич панели трехслойные и поэлементной сборки, витражные конструкции. Внутренние стены и перегородки — из листов Knauf Aquapanel по металлическому каркасу с заполнением минераловатными плитами. Лестницы — сборные железобетонные по металлическим косоурам. Кровля из панелей поэлементной сборки по шаро-стержневой структуре. Ванна бассейна – сборная чаша из оцинкованной стали с последующим покрытием ПВХ-мембраной.

Объект можно собирать из модулей с различным функциональным назначением. Объем внутреннего пространства позволяет перепрофилировать спорткомплекс и размещать на месте бассейна площадки различного назначения: спортивные, игровые, активного досуга, экстремального спорта и т.д.

Сетчатая структура перекрывает объем, сохраняя возможность вариативности внутренних планировок и ограждающих конструкций. Самонесущая сетчатая конструкция SpaceStructure из стержневых и узловых элементов собирается без применения сварочных технологий (все соединения болтовые), что обеспечивает дополнительную надежность конструкции и высокую скорость монтажа (уменьшение сроков строительства). Для повышения пределов огнестойкости металлоконструкций используется огнезащитное покрытие.

Конструкция и навесная система фасада в зависимости от функциональной компоновки, климатических условий и бюджета позволяют варьировать расположение светопрозрачных проемов на фасадах и кровле (в т.ч. зенитных окон), а также отделку здания.

Технико-экономические показатели

Площадь застройки — 1 211.4 м²
Строительный объем — 15 178.0 м³
выше отметки 0.00 — 12 073.0 м³
ниже отметки 0.00 — 3 105.0 м³
Общая площадь — 2 469.2 м²
площадь подвала — 1 105.8 м²
площадь 1 этажа — 594.8 м²
площадь 2 этажа — 768.6 м²
Площадь зекрала воды с ванной 25х11м — 275.0 м²
Максимальная пропускная способность бассейна — 48 чел./смена
Площадь малого спортзала — 142 м²
Количество зрительских мест на трибунах — 100
Количество посадочных мест в зоте общепита — 28

Источник

Конструкции спортивных зданий с бассейном

Бассейн плёнка ПВХ

Гидроизоляция – важнейший этап строительства бассейна. Особенно, если вы остановили выбор на его отделке керамической плиткой.

Для гидроизоляции чаши применяются специальные двукомпонентные составы, которые создают эластичное и полностью водонепроницаемое покрытие. Следите за тем, чтобы строители строго следовали рекомендациям производителя гидроизолирующего состава, а после его полного высыхания провели гидроиспытания.

К монтажу оборудования фильтрации, нагрева, освещения и аттракционов можно переходить только после того, как вы убедитесь в герметичности чаши!

Если вы решили отделать бассейн PVC-пленкой, дополнительное нанесение гидроизоляции не потребуется. Пленка является и финишным покрытием, и гидроизоляцией одновременно.

Финишная отделка бассейна керамической плиткой допускается только по факту успешного проведения гидроиспытаний! Для укладки плитки применяются специальные влагостойкие двухкомпонентные клеевые смеси и затирки. Они обеспечивают 100%-герметичность и однородность покрытия, препятствуют размножению микрофлоры, устойчивы к воздействию химически активных веществ, применяемых для чистки и дезинфекции бассейнов.

На завершающем этапе работ необходимо заполнить чашу водой и провести тестирование работы всех систем бассейна. Пуск-наладка включает следующие виды работ:

• Замеры параметров воды.
• Внесение необходимых химических реагентов.
• Калибровка станций автоматического дозирования химии.
• Калибровка автоматического долива.
• Проверка корректности работы всех систем бассейна с разными нагрузками.

Если ваши подрядчики будут действовать четко по этому алгоритму, ваш бассейн прослужит не один десяток лет. А если вы в них сомневаетесь, обращайтесь в компанию «Акватория». У нас широкий выбор готовых проектов и инженерных решений. Воспользуйтесь ими, и вы сможете разумно сэкономить не снижая качества бассейна и сроков его эксплуатации.

Источник

Наружные стены спортивных комплексов с бассейном

22.03.2012, 21:10 #2

28.03.2012, 09:03 #3

Ну во-первых сэндвич-панели у вас снаружи каркаса будут, значит внутри хоть плиткой по ГКЛВ, хоть ПВХ-панели.
А во-вторых jtdesign правильно сказал, там пар коромыслом стоять не должен.
И в-третьих — СП 31-113-2004 «Бассейны для плавания» — п. 7 Конструкции и отделка помещений с влажным и мокрым режимами:
7.1 Ограждающие конструкции зданий и помещений с влажным режимом (раздевальные, помещения бассейнов, уборные) и с мокрым режимом (парильные, душевые и ванные помещения) должны быть из водостойких, невлагоемких и биостойких материалов без пустот и замкнутых воздушных прослоек или каналов. Допускается устройство вентилируемых воздушных прослоек и каналов в соответствии с расчетом.

7.2 При проектировании железобетонных и стальных конструкций следует предусматривать защиту их от коррозии в соответствии с требованиями СНиП 2.03.11; при проектировании деревянных конструкций — предусматривать меры, обеспечивающие их долговечность в соответствии с требованиями СНиП II-25.

7.3 Не допускается применение силикатного, пустотелого кирпича, легких и ячеистых бетонов и других влагоемких материалов.

7.4 Внутренние поверхности ограждающих конструкций помещений не должны иметь выступов и мест, где возможно скопление влаги и пыли. Сопряжения стен и колонн с полами помещений с влажным и мокрым режимами должны быть закругленными.

7.5 Ограждающие конструкции помещений с влажным и мокрым режимами в соответствии с расчетом должны иметь с внутренней стороны пароизоляцию или гидроизоляцию из биостойких материалов.

Пароизоляция или гидроизоляция наружных стен должны быть непрерывными по всей поверхности наружных ограждений и заходить на смежные конструкции не менее чем на толщину стены, а также на откосы оконных проемов до наружной поверхности наружного переплета.

7.6 В местах сопряжения наружных стен с покрытиями, перекрытиями и в углах наружных стен расчетное сопротивление пароизоляции паропроницанию на участках шириной, равной двойной толщине ограждения, следует увеличивать на 50 %.

7.7 Над помещениями с мокрым режимом следует предусматривать чердачные крыши с естественной вентиляцией по расчету. Над помещениями с влажным режимом допускаются вентилируемые бесчердачные покрытия. Сечение вентиляционных отверстий следует назначать по расчету, при этом наименьший размер воздушных прослоек или каналов должен быть 50 мм.

7.8 Для утепления покрытий и чердачных перекрытий следует принимать биостойкие и влагостойкие материалы. Пароизоляцию этих конструкций необходимо предусматривать по расчету.

7.9 В междуэтажных перекрытиях и полах первого этажа помещений с мокрым и влажным режимами следует предусматривать гидроизоляцию. Гидроизоляция должна быть заведена на стену, перегородки и колонны выше поверхности пола и за пределы дверных проемов на 300 мм.

Стыки между сборными элементами перекрытий должны иметь дополнительный слой гидроизоляции на 100 мм в каждую сторону.

Места соединений гидроизоляции с трапами и трубопроводами, проходящими через перекрытия и полы первого этажа, должны быть усилены дополнительно двумя слоями стеклоткани на мастике.

7.10 В помещениях с мокрым и влажным режимами стены и перегородки следует облицовывать на всю высоту керамическими, полимерными или стеклянными плитками. Допускается облицовка стен на высоту 1,8 м от уровня пола, а выше облицовки — окраска водостойкими красками. Для отделки помещений следует предусматривать материалы светлых тонов.

7.11 Полы в помещениях с влажным и мокрым режимами должны быть стойкими к воздействию влаги и дезинфицирующих щелочных растворов, а также легко очищаться от загрязнения.

Полы должны иметь уклон 0,01 — 0,02 в сторону лотков и трапов. Уровень чистого пола в помещениях с мокрым режимом должен быть на 30 мм ниже уровня пола других смежных помещений, поверхность пола должна быть нескользкой.

7.12 Обходные дорожки и борта ванны облицовываются керамическими, бетонными или мозаичными плитами с шероховатой, нескользкой, иногда рифленой поверхностью. Различные по форме (квадратные или многоугольные) плитки могут быть одноцветными или многоцветными. Следует выбирать водостойкие сорта плиток с тем, чтобы предохранить основание от увлажнения и отслаивания.

7.13 Во избежание порезов края бортов ванны должны быть закруглены, а швы между плитами — повсюду тщательно затерты.

Каменные полы — холодные и требуют подогрева циркулирующей горячей водой, что создает комфортные условия пребывания в ванне и предохраняет от простуды. Перспективны покрытия обходных дорожек полимерными рулонными материалами на теплой водостойкой основе.

7.14 Материал покрытия обходной дорожки, скамей, стенок и дна ванн должен быть устойчивым к применяемым для очистки воды и ванны химическим реагентам и легко поддаваться очистке и дезинфекции. Обходная дорожка, стенки и дно ванны должны быть водонепроницаемыми. Внутренняя поверхность стенок и дна ванн выполняется из материалов светлых тонов. Швы между облицовочными плитками тщательно затираются.

7.15 Заполнения оконных и дверных проемов в помещениях с влажным и мокрым режимами следует выполнять из водостойких и биостойких материалов. Допускается предусматривать оконные переплеты из антисептированной древесины хвойных пород, защищенные от увлажнения лакокрасочными или другими покрытиями.

7.16 Для проветривания помещений в оконных переплетах необходимо предусматривать открывающиеся фрамуги или форточки, расположенные в верхней части проемов. Фрамуги и форточки должны быть изолированы от пространства между оконными переплетами коробами.

7.17 Оконные проемы помещений с влажным и мокрым режимами вместо подоконных досок должны иметь откосы с уклоном, облицованные глазурованными или другими водостойкими плитками.

7.18 Строительные конструкции, отделочные материалы и покрытия, контактирующие с водой, а также используемые реагенты должны иметь санитарно-эпидемиологические заключения, выданные в установленном законом порядке.

Источник

Конструкции спортивных зданий с бассейном

КОНСТРУКЦИИ ПОКРЫТИЙ СПОРТИВНЫХ СООРУЖЕНИЙ

Конструкции спортивных сооружений в значительной мере определяют форму и образ сооружения, его интерьер, акустические качества зала. Проч­ ность и долговечность конструкций гарантируют безопасность зрителей. Простота изготовления, удобство монтажа и экономичность конструкции позволяют снизить затраты на строительство и эксплуатацию. Так, при со­оружении открытых плавательных бассейнов получила большое распрост­ ранение практика применения сборных ванн, изготовленных в заводских условиях (рис. 14.1).

Многие из построенных спортивных сооружений стали образцами инже­нерного искусства. Много творческих конструктивных новаций несут олим­ пийские сооружения. Их большие размеры побуждают архитекторов и кон­ структоров искать неординарные конструктивные решения.

Наиболее интересная задача при разработке конструктивной системы спортивного сооружения — перекрытие демонстрационного или трениро­ вочного зала, обычно главного функционального элемента сооружения. Для перекрытий спортивных залов применяют все многообразие конструкций и их систем, а также материалов. Это балки, фермы и арки, структурные пли­ты, висячие вантовые, мембранные и оболочечные, воздухоопорные кон­ струкции. Материалами для этих конструктивных систем служат железобе­ тон, металл, клееная древесина, ткани.

14.1. ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫЕ КОНСТРУКЦИИ

Железобетонные конструкции находят широкое применение при строи­ тельстве спортивных сооружений. Они составляют основу несущих каркасов трибун стадионов и подтрибунных пространств, демонстрационных залов, бассейнов, подсобных помещений и используются как несущие и огражда­ ющие конструкции покрытий залов, бассейнов, козырьков и т.д. Для пере­крытий небольших и средних пролетов традиционно применялись железо­ бетонные балки и фермы с железобетонными плитами покрытий пролета­ ми 6 — 12 м. В последние годы такие конструктивные системы заменяются плитами-настилами или панелями-оболочками целесообразными для про­ летов от 9 до 24 м. Плиты-настилы имеют плоские нижнюю и верхнюю по­ верхности с замкнутым сечением или в виде букв П, Т, двойного Т.

Более выразительной поверхность покрытия получается в случае приме­ нения панелей-оболочек. Их нижняя поверхность тоже плоская, но верхняя — положительной или отрицательной гауссовой кривизны.

Плиты-настилы или панели-оболочки опираются на кирпичные стены или балки железобетонного каркаса. Их используют для устройства козырь­ ков. Иногда в спортивных сооружениях несущими конструкциями покры­ тия служат сборные железобетонные рамы с наклонным ригелем пролетом до 45 — 50 м.

Складчатые конструкции позволяют получить выразительные виды по­ крытий. Они обычно состоят из плоских плит, образующих грани складок, которые могут иметь различные типы сечений: треугольные, призматичес­кие, трапециевидные (рис. 14.1.1). Грани складок могут быть образованы не только плоскими плитами, но и другими типами оболочек, например ги­ перболическими параболоидами, коноидами и т.п. (рис.14.1.2). Складки мо­ гут собираться из сборных элементов, быть монолитными или сборно-мо­ нолитными. Они могут опираться на стены или балки каркаса, образовы­ вать купольные покрытия, козырьки. Складчатыми конструкциями можно перекрыть средние и большие пролеты от 18 до 60 м.

Сводчатые конструкции — цилиндрические оболочки или своды — по статической схеме близки к складкам (рис. 14.1.3). Они также могут быть сбор­ ными (и тогда образуются из криволинейных элементов), монолитными или сборно-монолитными. На торцах сводов обычно устраивают диафрагмы в виде арок или ферм. Продольные края оболочки имеют бортовые балки, а опирать их можно на четыре опоры по углам, на стены либо на ряд колонн вдоль длинных сторон оболочки.

Железобетонные купола используют при перекрытии спортивных соору­ жений с большими пролетами.

Крытый стадион в Сиэтле — круглое здание диаметром 220 м. Он пере-

крыт волнистым железобетонным куполом диаметром 201,6 м со стрелой подъема 33,5 м.

Каждая из 40 волн купола имеет гиперболическую поверхность толщи­ной 127 мм, гребни волн выполнены в виде ребер высотой 1,83 м.

Конструкция покрытия над Олимпийским стадионом в Монреале (Ка­ нада) представляет собой ребристый купол с 34 арочными ребрами, соеди­ ненными железобетонной решеткой. Над игровым полем оставлен проем, перекрытый тентовой конструкцией (рис. 14.1.4).

Составные оболочки представляют собой комбинации различных типов оболочек. УСЗ «Дружба» в Москве состоит из двух оболочек. Нижняя складча­ тая оболочка, образующая стены сооружения, несет на себе пологую цент­ ральную оболочку на квадратном плане 48 х 48 м с радиусом кривизны 80 м и стрелой подъема 1/7,5 (рис. 14.1.5).

Своеобразная и запоминающаяся архитектурная форма велодрома в Монреале достигнута благодаря применению оригинальной конструктив­ ной системы покрытия (рис. 14.1.6). На гигантские предварительно напря­женные железобетонные арки опираются Y — образные балки с покрытием пластиковыми панелями.

Каждая складка собирается из шести сборных железобетонных плит четы­рех типоразмеров. Железобетонные поверхности утеплены пенопластом тол­ щиной 60 мм, который наклеен на бетон с помощью тиоколовой мастики. По пенопласту уложены гидроизоляционный ковер и декоративный слой из мраморной крошки.

14.2. МЕТАЛЛИЧЕСКИЕ КОНСТРУКЦИИ

Для покрытия зальных помещений общественных зданий применяют различные конструктивные металлические системы. Наиболее простые из них — балки и фермы со сборными железобетонными плитами покрытий либо с профилированным настилом с укладываемым по ним утеплителем и кровлей. Обычно балками перекрывают пролеты от 9 до 24 м, фермами — от 18 до 60 м.

В Цельтвейге (Австрия) возведено спортивное здание с залом размерами в плане 64 х 45,6 м и двухэтажная пристройка, с одной стороны которой находятся трибуны зала, а с другой — трибуны стадиона (рис. 14.2.1). Несу­щими конструкциями покрытия зала служат стальные двускатные фермы с раскосной решеткой пролетом 45,6 м, высотой от 2,9 до 3,4 м. По фермам уложены двутавровые прогоны, затем профилированный настил и кро­ вельный ковер из битумокартона. Несущие конструкции покрытия пристройки и трибун стадиона — стальные балки двутаврового сечения длиной 15,5 м с консолями длиной 8 м.

КОНСТРУКЦИИ ПОКРЫТИЙ СПОРТИВНЫХ СООРУЖЕНИЙ____________________________________________________________473

лярно расположенных к главной балке растяжек, поддерживающих стойку на плоскости. Нагрузка от поддерживающих конструкций передается на сваи. На периферийные стойки, расположенные вдоль здания, передается 20 про­центов нагрузки от покрытия. В покрытиях больших пролетов применяют линзообразные фермы, которые разнообразят архитектуру залов. Ледовый стадион в Херенвейне (Голландия) размерами в плане 90 х 200 м перекрыт линзообразными фермами высотой 5,5 м и пролетом 55 м (рис. 14.2.5).

Такое уменьшение пролета удалось получить, опирая фермы на 12-мет­ровые консоли, выступающие над рядами трибун. Шаг ферм — 7,2 м. Сверху они покрыты светопрозрачной кровлей.

Еще большего пролета линзообразные фермы применены в покры­ тии спортивного комплекса ЦСКА в Москве. Общий размер комплекса 306 х 110 м, высота 18,4 м (рис. 14.2.6). Пространственные несущие фер­мы покрытия комплекса пролетом 84 м с двумя консолями по 13 м смонтированы блоками размером в плане 104 х 2,5 м, высотой в центре 6 м и по краям 2 м. Блоки набраны из плоских предварительно напря­женных панелей, состоящих из тонколистовой обшивки толщиной 1,5 мм, натянутой на каркас из уголков. Предварительное натяжение об­ шивки панелей позволило значительно увеличить жесткость покрытия, отказаться от горизонтальных связей в уровне покрытия, улучшить ста­ тическую работу конструкции и отказаться от дополнительных мероп­ риятий для восприятия местных снеговых нагрузок.

Плоские конструкции, объединенные в пространственную систему, со­ здают покрытие меньшей высоты и большей жесткости по сравнению с по­ крытием из плоских элементов. Покрытие спортивного центра в Бохуме (Гер­ мания) диаметром 52,9 м выполнено из 24 ферм высотой 1,7 м, объединен­ных в круглую плиту верхним и нижним ребрами (рис. 14.2.7).

Фермы могут быть использованы также и как ребра купола. Такое по­крытие в виде купола пролетом 78 м на восьмиугольном плане использова­ но в Национальном спортивном центре Сейлисбери (Великобритания).

По главным тяжелым фермам могут перпендикулярно им располагаться второстепенные, более легкие, фермы или другие конструктивные системы.

Многоцелевой спортзал на 5 тыс. мест в Штутгарте (рис. 14.2.8) в плане представляет собой две сомкнутые трапеции. Здание перекрыто эффектив­ ным шедовым покрытием, собранным из металлических листов и трубча­ тых профилей. Шеды опираются на металлические фермы пролетом от 36 до 65 м, в свою очередь опирающиеся на железобетонные консоли трибун с вылетом 12,5 м. Горизонтальные усилия от передаваемых на консоли нагру­ зок воспринимаются затяжками, расположенными в ригелях трибун, что значительно облегчило устройство фундаментов при высоком уровне грун­ товых вод.

Стальные фермы могут быть использованы как элементы висячих по­ крытий. В этом случае оба пояса фермы растянуты, в несколько раз умень­шаются их высота, а также поверхность стенового ограждения и кубатура здания. Кроме того, в отличие от висячих ферм их удобно использовать для размещения в межферменном пространстве инженерного обрудования, устройства галерей и т.п. Дворец спорта «Динамо» на 5000 зрителей в Мос­ кве имеет покрытие, состоящее из опорного контура, находящегося в плос­кости покрытия, и подвешенных к нему восьми пар висячих ферм, соеди­ ненных в центре пролета листовыми шарнирами (рис. 14.2.9). Пролет ферм — 78,0 м. Опорный контур выполнен в виде замкнутой шестиугольной рамы, состоящей из двух решетчатых ригелей высотой 6,15 м и двух наклонных решетчатых стоек высотой 4 м. По оси симметрии здания перпендикулярно висячим фермам расположена затяжка, соединяющая противоположные углы контура и обеспечивающая в контуре значительное уменьшение из­ гибающих моментов и деформаций, вызываемых распорами ферм.

В узлах верхнего пояса висячих ферм с шагом 3 м поставлены прогоны по которым уложены стальной профилированный настил, пароизоляция утеплитель из перлитопластобетона толщиной 70 мм и кровля из трех сло­ ев гидроизола на битумной мастике.

Развитие конструктивного решения покрытия с применением висячих ферм нашло отражение в спортивном комплексе Махачкалы. Здесь удалось отказаться от опорного контура, превратив покрытие в два висячих решет­ чатых ската, воспринимающих тяжение от ферм, которые одновременно являются стойками скатов. Здесь также применена листовая затяжка, кото­ рая состоит из двух нижних поясов скатов (рис. 14.2.10)

Структурные стержневые плиты широко используются как покрытия спортивных сооружений. В отличие от плоских ферм они при тех же перекры­ ваемых пролетах имеют в 2-3 раза меньшую высоту, могут применяться с укрупненной сеткой колонн, собираются на земле из однотипных элемен­ тов и монтируются целиком или крупными блоками. Для соединения стерж­ ней, составляющих структурную конструкцию, применяют различные уз­ ловые элементы систем «Меро», «Октаплат», «Триодетик» с и др.

В городе Мартин (Словакия) над существующим катком возведено по­ крытие в виде стальной пространственной решетчатой плиты размерами в плане 86,4 х 57,6 м (рис. 14.2.11). Верхний и нижний пояса сдвинуты один относительно другого на половину стороны квадрата ячеек. Высота плиты —

3,0 м. По контуру плита имеет консоли 3,6 м. Все стержневые элементы пли­ ты выполнены из трубчатых профилей. Структурная плита покрытия опира­ ется на трубчатые колонны, расположенные в плоскости наружных стен и установленные с шагом 7,2 м. По плите уложены прогоны из двутавровых профилей, по ним — профилированный настил, слой перлитобетона, трех­ слойные утепленные панели с обшивками из пенополистирола, слоя толя и солнцезащитного покрытия.

Структурные конструкции могут перекрывать сооружения различной формы в плане. Бассейн в Бад-Содене (Германия) перекрыт структурной плитой с треугольными ячейками со стороной 2,5 м, высота плиты 1,3 м. Соединение элементов — с помощью узлов системы «Меро».

Детская спортивная школа в Санкт-Петербурге, включающая два спортивных зала и плавательный бассейн, перекрыта трехпролетной струк­турной плитой с опорами через 31,5 ; 24,0 и 31,5 м в одном направлении и 21,0 м — в другом (рис. 14.2.12). В конструкции покрытия использован эффект рамности, создаваемый многоярусными опорами. В наиболее напряженных зонах вдоль средних опор запроектирована двухъярусная конструкция, ко­торая, в свою очередь, создает перепад высот, используемый для естествен­ ного освещения.

Структурные конструкции могут образовывать и вспарушенные покрытия.

Покрытие конноспортивного и многофункционального зала в Мюнстере (Гер­ мания) — цилиндрическая структурная оболочка пролетом 40 м, длиной 80 м. Трубчатые элементы оболочки соединены узлами «Меро». Высота оболочки — 2,7 м, сетки поясов — 4,1 х 3,655 и 4,5 х 3,655 м (рис. 14.2.13).

Сетчатый купол пролетом 70 м со стрелой подъема 25,6 м использован

для ограждения стадиона в Абу-Даби (рис. 14.2.14). Элементы купола также соединены узлами «Меро».

Структурные плиты могут применяться в сочетании с вантами.

Покрытие стадиона на 120 тыс. зрителей в Мадриде (рис. 14.2.15) имеет прямоугольную форму со скошенными углами размерами 240 х 216 м. В цен­тре над футбольным полем устроен проем 115 х 60 м. Конструкция покры­тия — стальная решетчатая плита, подвешенная на вантах к оголовкам вось­ми железобетонных пилонов высотой 55 м.

Схожее решение применено в покрытии над трибунами стадиона в Сен-Дени (Франция, рис. 14.2.16).

Мембранные конструкции, состоящие из сжатого опорного контура и тонколистовой висячей мембраны, могут использоваться как в покрытиях больших стадионов, так и в покрытиях спортивных залов пролетами от 30 до

60 м. Контур обычно выполняется из железобетона, а мембрана — из стали толщиной от 2 до 6 мм. Стрела провиса мембраны составляет (1/20 — 1/25) перекрываемого пролета. Повышенная деформативность мембран позволя­ ет им стабилизировать внутренние усилия при увеличении внешней нагруз­ки, т.к. при этом происходит увеличение их провиса. Однако повышенная деформативность мембран требует и дополнительных мероприятий для на­ дежной эксплуатации покрытия при отрицательном воздействии ветра. Обычно для этого используют слой мелкозернистого бетона или армоцемента, либо устройство стабилизирующих вант или вантовых ферм.

Мембранные покрытия устраиваются на круглом, эллиптическом или прямоугольном планах. При мембране на круглом плане опорный контур испытывает в основном только сжимающие усилия. В других случаях он ис­ пытывает сжатие с изгибом.

Монтируются полотна мембран на предварительно вывешиваемых «по­стелях», которыми могут быть металлические ленты шириной 500-700 мм, легкие фермы, жесткие ванты из прокатных профилей.

Мембранные покрытия могут собираться на «постелях», натянутых с различной стрелой провиса, что придает покрытию вспарушенную форму.

Круглое здание спортивно-концертного комплекса в Санкт-Петербурге диаметром 160 м перекрыто сферической мембранной оболочкой из листо­вой стали толщиной 6 мм (рис. 14.2.17). Мембрана прикреплена в 112 точках к кольцевому железобетонному контуру, в промежутках между которыми сде-

ланы вырезы, исключающие возможность появления складок мембраны в приконтурной зоне. Монтаж листов мембраны производился на радиальных и кольцевых профилях, вывешиваемых между наружным и внутренним коль­ цами. Для стабилизации мембраны выполнялось ее предварительное натя­жение путем стяжки мембраны и нижних поясов вантовых ферм, радиально расположенных под мембраной.

Мембранное покрытие на эллиптическом плане применено для крыто­ го стадиона на 45 тыс. зрителей в Москве (рис. 14.2.18). По наружному конту­ру эллипса с размерами осей 224 х 184 м с шагом 20 м расположены сталь­ные решетчатые колонны высотой 33 м. По оголовкам колонн уложено

железобетонное монолитное опорное кольцо, бетонируемое в стальном коробе сечением 5 х 1,75 м. Внутри покрытия находится внутреннее эллип­тическое металлическое кольцо размерами 30 х 24 м, представляющее собой ортотропную плиту, состоящую из взаимно перпендикулярных ба­ лок, объединенных поверху металлическим листом толщиной 8 мм. К коль­цам подвешена мембрана толщиной 5 мм с поверхностью эллиптического параболоида со стрелой провисания 12 м. При монтаже полотна мембраны раскатывались по радиальным фермам высотой 2,5 м, прикрепленным к наружному и внутреннему опорным кольцам. По мембране на битумной мастике уложен утеплитель в виде жестких плит, по нему — гидроизоляция из одного слоя стеклогидроизола и двух слоев бутизола, поверх — синтети­ ческая мастика с алюминиевой пудрой.

Выразительное архитектурное решение велотрека в Москве с мембран­ным эллиптическим покрытием размерами 168 х 138 м получено примене­нием оригинальной конструкции опорного контура — двух арок, наклонен­ных наружу, и двух внутренних арок, наклоненных друг к другу (рис. 14.2.19). Арки расположены вдоль продольной оси здания и имеют коробчатое попе-

речное сечение 3 х 2 м. Внутренние арки объединены связевой фермой. На­ грузка от арок передается на массивные железобетонные устои, соединен­ ные затяжкой. При монтаже между парами наружных и внутренних арок вывешены «постели» шириной 700 мм из стального листа толщиной 6 мм. По мембране уложен утеплитель из двух слоев минераловатных плит, стяж­ка из цементного раствора толщиной 20 мм и гидроизоляционный ковер из рубероида на мастике с фольгорубероидом поверх него.

Цилиндрические мембранные оболочки на прямоугольном плане более просты в изготовлении и монтаже, чем мембраны на круглом и эллипти­ ческом планах. Такие покрытия монтируются из небольшого количества од­ нотипных элементов, причем каждый элемент может быть изготовлен на заводе в виде рулона, перекрывающего пролет покрытия. Стабилизация ци­ линдрических мембранных покрытий может производиться различными спо­ собами. Так, при строительстве плавательного бассейна на стадионе «Пио­нер» в Харькове (Украина) стабилизация покрытия произведена жесткими вантами, расположенными по направляющим цилиндрической поверхнос­ ти. Для уменьшения изгибающих моментов в торцевых элементах опорного контура цилиндрической мембранной оболочки покрытия Дворца спорта в Бишкеке (Киргизия) они усилены шпренгельными параболическими затяж­ками, которые передают усилия распора мембран в углы контура. Передача усилий в углы контура (и исключение тем самым его изгиба) может быть произведена и непосредственным усилением мембраны диагональными под­ креплениями.

Покрытие универсального спортивного комплекса в Москве состоит из мембраны размерами в плане 66 х 60 м и двух мембран 36 х 36 м (рис. 14.2.20).

Полотнища мембран — из нержавеющей стали толщиной 3 мм. Железобе­ тонный контур покрытия, выполненный из сборно-монолитного железо­ бетона сечением 6 х 0,5 м, опирается на монолитные железобетонные ко­ лонны. Для передачи усилий от мембраны в углы контура она по диагона­ лям имеет вставки толщиной 25 мм, шириной в углах 5 м и в центре 1 м. Стрела мембраны в центре 4 м, а у наружных стен по диагонали 4,4 м, что обеспечивает поверхностный отвод воды.

По мембране уложен утеплитель из стекловатных жестких плит, армоце­ментная стяжка и гидроизоляция из двух слоев бутилкаучука с покрытием сверху огнезащитным цементно-песчаным слоем.

В 80-е годы рост числа активно занимающихся физкультурой в России повлек за собой строительство большого количества физкультурно-оздоро­вительных сооружений, приближенных к месту жительства населения. Для ускорения строительства разработаны проекты физкультурно-оздоровитель­ ных сооружений комплектной поставки.

Здания комплектной поставки имеют, как правило, ограниченную но­ менклатуру изделий заводского изготовления, включающую несущие и ог­ раждающие конструкции, перегородки, инженерное и спортивное обору­ дование, разрабатываемые и комплектуемые на сооружении, взаимосвязан­ные по габаритам, местам и способам креплений и т.п. Это позволяет орга­низовать поточное производство таких зданий, комплектную поставку эле­ ментов на строительную площадку, снизить сроки строительства до несколь­ких месяцев.

Здания комплектной поставки строятся в основном с применением лег­ ких металлических или деревоклееных конструкций, что снижает их массу в 4-5 раз по сравнению с железобетонными или кирпичными конструкция­ми, облегчает транспортировку конструкций, их монтаж, позволяет исполь­ зовать недорогие и мобильные монтажные механизмы. Применение этих конструктивных схем облегчает и унифицирует здания. Отметим также воз­ можность применения для строительства комплектных зданий облегченных железобетонных конструкций и кирпича.

Спортивно-оздоровительный корпус с залом 30 х 18 м имеет в качестве покрытия пространственную стальную структурную плиту типа «Кисло­ водск», опирающуюся на четыре трубчатые стойки диаметром 600 мм, рас­положенные по углам квадрата 18 х 18 м (рис. 14.2.21). Структура перекрывает здание размером 30 х 30 м. Стены — из металлических трехслойных панелей с металлическими обшивками и минераловатным утеплителем. Кровля — из профилированного настила, поверх которого укладываются минераловат­ный утеплитель и рулонный ковер.

Спортивно-оздоровительный корпус общими размерами 24 х 43 м вклю­чает зал для занятий физкультурой размером 24 х 12 м, бассейн с ванной 16,67 х 6 м и детской ванной, а также подсобные помещения. Несущие кон­струкции здания — металлические рамы типа «Канск» пролетом 24 м, изго-

тавливаемые из широкополочных и сварных тонкостенных двутавровых ба­ лок. Наружные стены из металлических трехслойных панелей с утеплителем из полиуретана. Аналогичную конструкцию имеет бассейн с ванной 25 х 11 м и спортивно-оздоровительный корпус с залом 36 х 18 м. Кровля поэлемен­тной сборки. По рамам уложены прогоны, профилированный настил, утеп­ литель и рулонный ковер.

14.3. ДЕРЕВЯННЫЕ КЛЕЕНЫЕ КОНСТРУКЦИИ

Основная область применения деревянных клееных конструкций — по­крытия малых, средних и больших пролетов спортивных залов и бассейнов. Широкое применение клееной древесины в этих сооружениях объясняется высокими эстетическими качествами конструкций, возможностью создания оригинальных архитектурных форм. К тому же деревянные клееные конст­ рукции имеют малый объемный вес, высокую удельную прочность и жест­ кость, химическую стойкость, малый коэффициент теплопроводности. Де­ревоклееные конструкции изготавливаются из экологически чистого мате­ риала и обеспечивают при этом сбережение энергоресурсов,т.к. расход энер­ гии на изготовление единицы продукции из древесины в 5 — 7 раз ниже, чем из железобетона или металла. Из клееной древесины могут создаваться раз­ личные системы несущих конструкций, к наиболее распространенным ти­ пам относятся балки, рамы, арки различного очертания, пространствен­ ные конструкции в виде ребристых и сетчатых куполов, цилиндрических и сферических оболочек, складок, коноидов, гипаров и т.д.

Балочные конструкции применяют в комбинации с деревянными, сталь­ными или железобетонными стойками. Их сечения бывают сплошные пря­ моугольные, коробчатые или двутавровые. Предпочтительны балки сплош­ ного сечения, так как они наиболее просты в изготовлении, имеют боль­ шую огнестойкость, более эстетичны. Рациональные пролеты балок — 12 — 18 м, реже их применяют для перекрытия пролетов 24 м и совсем редко — 30 м. Иногда для создания дополнительных световых проемов и для придания выразительности зданию балки покрытия могут иметь изломы (рис. 14.3.1).

Бассейн в Регенсбурге (Германия), представляющий в плане квадрат 64 х 64 м, перекрыт с помощью 24 висячих главных балок, опирающихся по пе­риметру здания на железобетонные стойки, а в центре — на деревянное кольцо, которое передает горизонтальные усилия на центральную железо­ бетонную опору. Между главными балками с шагом 2,5 м расположены вто­ростепенные, а по ним двойной настил толщиной 50 мм (рис. 14.3.2).

Рамные конструкции являются одновременно несущими элементами стен и покрытий. Они позволяют лучше использовать внутренний объем здания. Обычно рамные конструкции собираются из гнутоклееных полурам, пря­молинейных элементов, закругленных и прямолинейных элементов и т.д. Существуют различные способы соединений ригеля со стойкой: либо с по­ мощью накладок и нагелей, либо с помощью специальных деревянных вста­ вок, вклеенных стержней и т.п. Жесткое крепление опорных частей рам к фундаментам обеспечивают с помощью металлических профилей или вкле­енных стержней.

Иногда рама может быть составлена из нескольких элементов. Демонст­рационный зал дворца спорта в Твери перекрыт рамами, каждая из которых собирается из консольных прямой и гнутой балок и шарнирно опирающей­ ся на них балки пролетом 30 м (рис. 14.3.3). Левая консольная балка опирает­ся на наклонную железобетонную стойку, а ее конец крепится металличес­ ким тяжем к трибуне. Правая гнутая балка опирается одним концом на фун­ дамент, а на другом конце имеет горизонтальную связь, крепящую ее к покрытию вспомогательного блока. Каждая рама состоит из двух элементов общим сечением 400 х 1650 мм с увеличением высоты сечения на левой опоре до 2000 мм. Шаг рам -6 м, кровельные утепленные вентилируемые панели имеют внутреннюю обшивку из досок. Кровля — из алюминиевых профилированных листов.

Трехшарнирные криволинейные арочные конструкции — рациональ­ ный тип деревоклееных конструкций. Во многих случаях эти конструк­ ции более эффективны, чем железобетонные или металлические. Спортив­ ный зал Дворца спорта в Архангельске (рис. 14.3.4) размером 63 х 72 м перекрыт деревоклееными круговыми арками пролетом 63 м, располо­женными с шагом 6 м. Стрела подъема арок —11 м, сечение — 320 х 1600 мм. Горизонтальные усилия воспринимают железобетонные конструк­ ции трибун с одной стороны и поперечные стены-диафрагмы — с дру­гой. Поверх арок расположены кровельные вентилируемые панели 1,5 х 6,0 м с нижней обшивкой из перфорированного цементного фибролита и алюминиевой профилированной кровлей.

Пример перекрытия спортивного зала небольшого пролета — на стадио­не «Спартак» в Москве, где теннисный корт перекрыт круговыми арками пролетом 18 м, сечением 140 х 600 мм, поставленными с шагом 3 м. Ограж­дение вдоль здания выполнено из стекла, а торцевые стены — из экструзи­онных асбесто-цементных панелей толщиной 120 мм, закрепленных к фах­верку из клееных деревянных элементов. Покрытие — из утепленных пане-

лей на деревянном каркасе с дощатой подшивкой, кровля — из профилиро­ванных алюминиевых листов.

Треугольная арочная конструкция может быть образована из прямоли­ нейных балок. Каркас навеса над искусственным катком в Ганновере состоит из двенадцати треугольных арок пролетом 40,8 м, расположенных с шагом 6,3 м. Каждая арка собирается из двух соединенных в коньке шарниром спа­ренных балок переменного сечения общей шириной 280 мм и высотой от 1100 до 1550 мм и затяжек из двух стальных стержней диаметром 36 мм.

Иногда сложные условия строительства могут вызвать не совсем обыч­ное конструктивное решение. Так, в Зельбе (Германия) двускатное покры­ тие здания искусственого катка размером 73 х 60 м (рис. 14.3.5) образовано главной аркой пролетом 73 м, передающей половину нагрузки от покрытия на поперечные стены, криволинейными ребрами сечением 200 х 1750 мм, опирающимися на продольные стены и главную арку. Такое решение вызва­ но насыпным грунтом под одной из продольных стен здания. Стрела подъе­ма главной арки — 16,4 м, она образуется из трех элементов сечением 200 х 2000 мм. По криволинейным ребрам уложены прогоны с шагом 1,7 м и на­стил из двух слоев шпунтованных досок.

Пространственные деревоклееные конструкции дают возможность создать наиболее изящные и экономичные архитектурные сооружения, где в стати­ ческую работу включаются несущие и ограждающие элементы покрытия.

В большинстве случаев пространственные деревоклееные системы обра­ зуются из плоских элементов заводского изготовления.

Возможны различные типы куполов, имеющих прямолинейные или кри­ волинейные продольные и поперечные ребра (рис. 14.3. 6).

Каркас купольного покрытия здания спортивного центра в Жилине (Сло­ вакия) диаметром 105 м состоит из 44 радиальных арочных ребер и кольце­вых прогонов, располагаемых с шагом 1м. Радиальные ребра шириной 230 мм, высотой от 800 до 1900 мм опираются нижними концами на железобе­тонные контрфорсы, а верхними — упираются в стальное кольцо диамет­ром 4 м. По верху купола уложены дощатый настил, битумокартон и медная листовая кровля. Минераловатный утеплитель находится между дощатой об­ шивкой и декоративными плитами, которые крепятся на внутренней сто­роне поверхности купола.

Купольно-складчатое покрытие зала многоцелевого назначения в Цвес-тене (Германия) имеет в плане форму шестиугольной звезды и состоит из двенадцати треугольных складок (рис. 14.3.7). Нижняя грань каждой складки представляет собой наклонное ребро, опирающееся на наружное опорное кольцо и упирающееся в центральный упорный элемент. Верхние грани скла­ док — горизонтальные. Верхняя и нижняя грани объединяются поперечны­ми ребрами и решеткой. Каждое продольное ребро складки состоит из спа­ренных деревянных клееных элементов сечением 140 х 240 мм, а попереч­ные ребра имеют сечение от 140 до 240 мм. Наружное опорное кольцо вы­полнено из клееных элементов размерами 200 х 400 мм, упорный элемент также клееный, его диаметр 90 см, высота — 50 см. Ребра соединены с опорными элементами с помощью металлических элементов. Сверху склад-

ки обшиты настилом из досок, по ним уложены утеплитель и кровля. По торцам складок поставлены контурные деревянные клееные ребра, увели­ чивающие жесткость покрытия.

В пространственной конструкции покрытия спортивного зала в Трипш­тадте (Германия) складки образуются с помощью главных двухпролетных балок с пролетами 20 и 12 м, на которые с шагом 2,7 м уложены двускатные второстепенные балки пролетом 12 м (рис. 14.3.8). Каждая главная балка имеет коробчатое сечение, состоящее из двух вертикальных элементов 200 х 1750 м каждый и двух горизонтальных элементов 200 х 600 м. Второстепенные балки сечением 200 х 750 мм крепятся к главным с помощью металлических «карманов».

Плоские деревоклееные конструкции заводского изготовления исполь­зованы для покрытия в виде крестового свода над искусственным катком в Давосе (Швейцария). План здания — квадрат со стороной 53,4 м и выступами по углам на 14,6 м. По диагоналям поставлены две перекрестные трехшар­нирные арки пролетом 75,6 м каждая из двух элементов сечением по 200 х 1950 мм. По главным осям здания, параллельным сторонам квадрата, рас­положены горизонтальные коньковые элементы, каждый из двух балок се­чением по 200 х 1910 мм. Между диагональными и коньковыми элементами установлены лучевые элементы, которые верхним концом упираются в конь­ ковый элемент, а нижним опираются на железобетонную опору, где схо­ дятся 12 лучевых и один диагональный элемент. По лучевым элементам па­раллельно конькам укладываются прогоны сечением от 100 х 1600 мм до 160 х 1200 мм, по ним уложен сплошной дощатый настил, обеспечивающий жесткость и устойчивость всего покрытия. Для лучшей акустики зала ниж­ няя поверхность досок оставлена нестроганой.

Деревянные клееные конструкции используются и для возведения по­ крытий в виде гиперболических параболоидов. Возможны несколько спосо­бов их образования. Во Франкфурте-на-Майне покрытие над плавательным бассейном состоит из семи сочлененных гипаров (рис. 14.3.9) .

По контурам каждого гипара наклонно на десять наружных и четыре внутренних разновысоких колонн опираются 20 клееных деревянных ферм. Перепад колонн составляет 13,5 м, наклон ферм — 33°. К верхним поясам ферм подвешены деревянные клееные висячие ванты с наибольшим проле­ том 40 м. Таким образом образована форма поверхности гипара. По вантам уложен дощатый настил толщиной 55 мм, по нему — слой асбесто-цемент­ного картона для улучшения противопожарной защиты и гидроизоляцион­ ный ковер толщиной 1,5 мм из поливинилхлорида. Огнестойкость покрытия обеспечивается потолком, отнесенным на 90 см от поверхности оболочки. На потолке уложено два слоя теплоизоляции: из минераловатных плит тол­щиной 30 мм, покрытых снизу синтетической тканью, а сверху поливинил-хлоридной пленкой, выше еще один слой минеральной ваты толщиной 150 мм. Такая толщина теплоизоляции обеспечивает необходимые для бассей­ нов требования по реверберации звука и по сопротивлению проникновению пара.

Другой способ образования гипара использован для покрытия плаватель­ ного бассейна в Зиндельфинтене (Германия), состоящего из двух смежных гипаров, перекрывающих пролет в 75 м. Здесь применены арочные ребра одного направления и ванты — другого. Каждое ребро состоит из двух клее­ных элементов сечением 200 х 200 мм, разделенных вкладышами толщиной 200 мм. Ванты сечением 215 х 200 мм разделены по высоте арочными ребра­ ми. По контурам гипаров устанавливаются бортовые балки, каждая из четы­ рех ветвей общей высотой 132 см. Поверх ребер — сплошной настил толщи-

ной 35 мм. Продольные усилия с бортовых элементов передаются на железо­ бетонные контрфорсы.

Образование поверхности гипаров с помощью прямолинейных элемен­ тов использовано при проектировании покрытия спортивного зала в Ниж­ нем Новгороде. Каждый из пяти рядом стоящих залов размером по 27 х 15 м перекрыт гипаром, опирающимся на угловые колонны (рис. 14.3.10). По кон­ туру каждого гипара установлены клееные деревянные треугольные ароч­ ные конструкции, на которые опираются клееные деревянные прямоли­ нейные балки со скосами, требуемыми геометрией поверхности. По балкам кладут сплошной деревянный настил, утеплитель и кровлю. Десять гипаров трех типов использованы для покрытия над бассейном во Фрайбурге (Гер­мания) (рис. 14.3.11).

Сетчатые конструкции. Вместо традиционных ребристых или ребристо- кольцевых куполов для устройства покрытий спортивных сооружений приме­ няют сетчатые купола. Эти купола образуются из относительно небольших по размерам деревоклееных пересекающихся ребер трех направлений, со­ единяемых с помощью специальных стальных узловых элементов.

Очевидные преимущества этих куполов — в однотипности составляющих элементов, легкости их транспортировки. Однако точность монтажа имеет первостепенное значение. Обычно поверхность купола образуется частью сферы с радиусом 0,9 заданного пролета и купола со стрелой подъема 1/6.

В Оулу (Финляндия) (рис. 14.3.12.) сооружен купол над спортивным зданием многоцелевого назначения диаметром 115 м. Купол имеет форму

части сферы, описанной радиусом 90 м. Конструкция купола состоит из пересекающихся в трех направлениях клееных деревянных ребер одинако­вого радиуса кривизны, образующих треугольные ячейки одинаковых раз­ меров по всей поверхности купола, кроме опорной зоны. Поперечное се­ чение ребер — 148 х 700 мм, в приопорной зоне их ширина увеличена до 204 мм. Для соединения ребер разработан специальный металлический эле­ мент, допускающий присоединение до шести ребер.

По ребрам купола устанавливаются с шагом 2,0 м деревянные прогоны сечением 360 х 75 мм и 495 х 75 мм, по ним — двойной дощатый настил. По настилу уложены пароизоляция из алюминиевой фольги и два слоя тепло­ изоляции из минераловатных плит толщиной 130 мм и жестких минерало­ватных плит. Кровля — из трех слоев битумных эластичных материалов.

Для ребер сетчатых куполов в США разработано эффективное узловое соединение с помощью элемента « Varax », представляющего собой шести­ угольную втулку с шестью парами нижних и верхних соединительных обойм, в которые вставляются ребра купола. Такое узловое соединение может вос­ принять усилия сжатия, растяжения, изгибающие и крутящие моменты, возникающие при различных схемах загружения купола.

Элемент « Varax » использован при соединении ребер купола покрытия стадиона диаметром 153 м в Флагстаффе (США). Ребра купола имеют сече­ние 130 х 685 мм или 225 х 685 мм в опорной части.

Аналогично конструктивное решение купола в г. Такома (США) диамет­ ром 162 м. По ребрам купола сечением, соединенным элементами « Varax », уложены прогоны и дощатый настил толщиной 50 мм, по которому напы­лен утеплитель из пенополиуретана толщиной 50 мм, а по нему — гидроизо­ ляционный ковер из эластомера.

Решетчатые конструкции могут иметь плоскую форму. Такое покрытие в виде двухпоясной плиты размером 45 х 27 м имеет спортивно-концертный зал в Арбоне (Швейцария). Квадратные ячейки плиты 3 х 3 м, высотой 2,5 м образованы из клееных деревянных элементов сечением от 110 x 110 мм до 180 х 180 мм и соединяются специальным металлическим узлом. По дере­ вянным элементам уложены настил из стальных профилированных листов и кровля.

В некоторых случаях сжатые элементы структурных покрытий выполняют из деревянных клееных элементов, а растянутые — из металлических труб. Покры­ тие с таким конструктивным решением возведено над бассейном в Бад-Беллин­гене (Германия). Соединены элементы с помощью узлов системы «Меро».

Значительное сокращение сроков строительства спортивных сооруже­ний для массовых физкультурно-оздоровительных занятий с применением деревоклееных конструкций может быть достигнуто при переходе на изго­ товление и монтаж полносборных зданий комплектной поставки.

Спортивно-оздоровительный корпус с залом 36 х 18 м в Ясеневе (Мос­ ква) имеет несущий каркас в виде трехшарнирных асимметричных гну­токлееных рам пролетом 24 м сечением 140 х 1000 мм, изготовленных с одним радиусом гнутья (рис. 14.3.13). Рамы опираются на столбчатые фун­даменты, располагаемые с шагом 3 м. Горизонтальные усилия от распора рам воспринимаются затяжками, расположенными в железобетонной плите подготовки пола. Плита и фундаменты в зависимости от подстилающих грун­ тов могут опираться на сваи либо непосредственно на грунт.

Покрытия и стены выполнены из панелей, включающих деревянный каркас, утеплитель с пароизоляцией, асбесто-цементные обшивки и венти­ лируемый продух. Кровля из профилированных оцинкованных листов.

В бассейне района Орехово-Борисово (Москва) отметка пола на 1 м выше опоры рам, в результате образуется подполье высотой 2,1 м для раз­мещения инженерного оборудования. В бассейне стены зала облицованы во­ достойкой фанерой.

Для снижения шума в залах и бассейне обычно применяются акустичес­кие звукопоглощающие материалы, или помещение оборудуют штучными звукопоглотителями объемной формы на площади не менее 60 % площади ограничивающих поверхностей.

Спортивно-оздоровительный корпус в Сокольниках (Москва) с залом 36 х 18 м перекрыт треугольными деревоклееными рамами пролетом 26 м с наклоном ригелей под углом 45° и балками над пониженной частью зала (рис. 14.3.14). Рамы сечением 140 х 900 мм поставлены с шагом 4,5 м на столб­ чатые фундаменты, воспринимающие распор. Сечение балок пониженной части — 140 х 450 мм.

Наружные продольные стены имеют каркас с заполнением самонесу­ щими панелями на всю высоту этажа. В торцевых стенах панели навесные, они крепятся к наклонному фахверку.

Спортивный корпус размером 36 х 18 м запроектирован с каркасом, об­разуемым из трехшарнирных арок стрельчатого очертания пролетом 18,5 м со стрелой подъема 9,4 м, поставленных с шагом 3,0 м. Полуарки — кругово-

го очертания с радиусом изгиба 10 м. Распор арок воспринимается арматур­ ными затяжками в толще плиты от «нулевой» отметки пола.

К аркам прикрепляются балки, которые, опираясь другим концом на стойки, образуют каркас для навески панелей стен и плит карниза. Это по­зволило не ставить вертикальные связи по продольным стенам. Сечение по­луарок — 130 х 500 мм (рис. 14.3.15).

Вентилируемые кровельные панели включают несущий деревоклееный каркас, утеплитель и две обшивки из асбесто-цементных плоских листов для кровли из рулонных материалов. Для кровли из листовых материалов верх­ няя обшивка не делается.

Вентиляция панелей организована в поперечном направлении здания. Подшивка панели обычно выполняется из деревянных досок, фанеры и т.п. Продольные наружные стены состоят из глухих панелей 3,0 х 1,5 м и панелей с оконными блоками. Панели состоят из деревянного несущего каркаса, утеп­ лителя и двусторонней обшивки. Между утеплителем и наружной обшивкой — ветрозащитный экран из ДВП и вертикальный вентилируемый продух.

Панели стен с деревянным каркасом могут быть заменены на экструзи­онные асбесто-цементные панели.

Кровля может быть из металлических профилированных листов либо из двух слоев рубероида с эластичным покровным слоем, одного слоя стеклору­бероида, защитного слоя из фольгоизола или кровельных облицовочных лис­ тов. Карнизная часть и конек покрываются оцинкованной листовой сталью.

14.4. ВАНТОВЫЕ КОНСТРУКЦИИ

Вантовые висячие покрытия образуются системой гибких или жестких нитей, опорным контуром или системой опор и ограждением. Наиболее рационально устройство для висячих вантовых покрытий внешнебезраспор­ных замкнутых опорных контуров. В этом случае силы натяжения восприни­ маются в уровне закрепления в контуре растянутых несущих вант. Возмож­ны и другие способы передачи усилий от вант — на мощные железобетон­ ные пилоны, на конструкции трибун или примыкающих объемов.

Висячие покрытия с гибкими вантами требуют дополнительных ме-

роприятий по их стабилизации и повышению жесткости. Для их примене­ ния создают специальную форму покрытия, обычно седловидную, или при­гружают покрытие, или вводят в него дополнительные достаточно жест­ кие конструкции. Седловидная форма покрытия достигается применением двух типов нитей — несущих и напрягающих, имеющих кривизны разных знаков. Напрягающие ванты создают дополнительные напряжения в несу­ щих вантах, которые благодаря этому становятся менее чувствительными к неравномерным и ветровым нагрузкам.

Применение вместо гибких тросов жестких вант из прокатных профи­ лей, обладающих значительной изгибной жесткостью, позволяет не прово­ дить специальных мероприятий по стабилизации покрытий. Ограждением покрытий могут служить утепленные плиты на металлическом или деревян­ ном каркасе, тенты или железобетонные плиты, в последнем случае замо­ноличивание швов между плитами позволяет создать жесткие висячие желе­ зобетонные оболочки, хорошо сопротивляющиеся ветровым и неравномер­ ным нагрузкам.

Радиальные вантовые линзообразные фермы применены в покрытии круглого в плане Дворца спорта «Юбилейный» в Санкт-Петербурге (рис. 14.4.1).

В отличие от ранее известных конструктивных схем вантовых покры­ тий несущий и стабилизирующий тросы ферм крепятся к наружным

колоннам здания в разных уровнях, что позволило значительно умень­ шить строительную высоту покрытия. Колонны передают усилия от тро­ сов на сборно-монолитное опорное кольцо. После предварительного напряжения тросов система вантовых ферм может воспринимать все нагрузки на покрытие. Поэтому ограждающими конструкциями покры­ тия являются легкие металлические утепленные панели с ребрами из гибких профилей.

Спортивное здание в Вашингтоне (США) имеет в плане форму круга диаметром 122 м. Несущей конструкцией покрытия служит гиперболичес­ кая вантовая сетка из тросов, закрепленных в железобетонное опорное кольцо сечением 183 х 122 см. Кольцо опирается на 40 железобетонных колонн высотой от 9,1 до 27,8 м, расположенных по контуру здания с шагом 9,1 м. Вантовая сетка состоит из 14 несущих двухпоясных тросов диаметрами 63 и 82 мм и 12 напрягающих тросов диаметром 82 мм. По напрягающим вантам и нижнему поясу несущих вант уложены панели с обшивками из профнастила.

В Катовице (Польша, рис. 14.4.2) спортивно-зрелищный комплекс по-

строен в форме обратного усеченного конуса с диаметром в основании 82 м и в покрытии 126 м. Основу покрытия образуют 120 радиально располо­женных вантовых ферм высотой 4 м. Фермы крепятся к стальному наруж­ному кольцу и центральному кольцу диаметром 32 м.

Покрытие стадиона размерами 134 х 125 м в Калгари (Канада) пред­ ставляет собой висячую железобетонную оболочку. Оболочка образована стальной вантовой сеткой из несущих и напрягающих тросов, располо­ женных с шагом 6 м. По тросам уложены сборные железобетонные плиты размером 5 х 5 м. Участки между плитами шириной 1 м замоноличены сло­ ем бетона, что в итоге и создает покрытие в виде оболочки. Тросы оболоч­ ки заанкерены в криволинейный опорный контур коробчатого сечения высотой 1,5 м и шириной 4,3 м. Контур опирается на 28 разновысоких пи­лонов высотой до 28 м и две рамные опоры.

Тентовые покрытия образуются обычно по вантам, натягиваемым меж­ ду жесткими конструкциями в виде арок, рам, мачт и опорным контуром или анкерными устройствами.

Ледовый дворец в Мюнхене (Германия) площадью 4200 м 2 перекрыт лег­кой пространственной вантовой конструкцией (рис. 14.4.3 ), которая подвеше-

на к проходящей по середине покрытия решетчатой пространственной арке пролетом 97,42 м и стрелой подъема 18,92 м. Пояса арки и решетка — из труб. Сетка из несущих и напрягающих тросов диаметром 11,5 мм имеет узлы, рас­положенные по сторонам квадрата 75 х 75 см. К тросам крепится деревянная решетчатая конструкция, а к ней — полиэфирная пленка с покрытием ПВХ.

Такой же принцип подвешивания тросов к жесткому каркасу с помощью арочных конструкций использован при создании покрытий ряда крытых катков. Верхний слой покрытия — стекловолокно, покрытое тефлоном, либо по­ лиэфирная ткань с покрытием ПВХ.

Оригинальное тентовое покрытие диаметром 298 м возведено над стади­оном в Эр-Рияде (Саудовская Аравия) (рис. 14.4.4). Внутри покрытия — цен­тральное растянутое кольцо диаметром 134 м, к которому с помощью вант крепится 24 модульных тентовых системы. Каждая такая система состоит из главной мачты высотой 59,3 м, наклонной мачты, несущих и стабилизиру­ющих тросов. Центральное кольцо образовано шестью канатами, оно под­вешено к главным мачтам с помощью подвесок. К вантам крепится стекло­ткань с тефлоновым покрытием, которое отражает 75 % теплового потока и пропускает около 10 % естественного освещения.

Еще более грандиозное покрытие запроектировано для нового стадиона в Эр-Рияде. Оно представляет собой вантовую сетку, натянутую ветвями пологой стальной арки пролетом 434 м, которая подвешена на стальных канатах к главной арке параболического очертания пролетом 367 м и стре­лой подъема 235 м. По вантовой сетке натянуто тентовое покрытие.

В некоторых случаях тентовые покрытия крепятся непосредственно к жестким несущим конструкциям. Может быть использован свод с каркасом из деревоклееных арок с деревянными клееными брусьями между ними, на которые натягивается тентовое покрытие.

14.5. ВОЗДУХООПОРНЫЕ КОНСТРУКЦИИ

Воздухоопорные конструкции покрытий позволяют перекрывать боль­ шие пролеты при малом собственном весе. Оболочка такого покрытия удер­ живается в проектном положении с помощью избыточного давления возду-

ха. Применяются два типа воздухоопорных оболочек — однослойные и двух­ слойные. В первом случае избыточное давление воздуха создается внутри все­ го перекрываемого помещения, а во втором — поддерживается только внут­ ри линзовидного двухслойного покрытия. Линзовидные пневматические обо­ лочки хорошо воспринимают снеговые и ветровые нагрузки, а также имеют высокие звукоизоляционные и теплоизоляционные качества. Этот тип по­ крытия избавляет занимающихся от воздействия избыточного давления. Пневматические оболочки покрытий выполняются обычно с применением ткани из стекловолокна с двухсторонней тефлоновой пропиткой. При не­ больших перекрываемых пролетах ткань, поддерживаемая избыточным дав­лением, полностью может сопротивляться внешним воздействиям. При боль­ших пролетах необходимо использовать тросы для усиления покрытия. С це­ лью увеличения перекрываемых пролетов вместо ткани можно применять стальные листы. Кроме того в этом случае упрощается крепление оболочки к опорному контуру.

В Ванкувере (Канада) построено спортивно-зрелищное здание с возду­хоопорной оболочкой покрытия (рис. 14.5.1). Форма покрытия близка к эл­липсу, размеры в плане — 231 х 190 м.

Несущими конструкциями каркаса здания являются 54 монолитные железобетонные рамы, размещенные по его контуру. По рамам уложен опорный контур коробчатого сечения, к которому крепится двухслойная оболочка покрытия. Наружный слой оболочки из стекловолоконной ткани с тефлоновым покрытием, вес слоя — 1,27 кг/ м 2 . Внутренний слой обо­лочки — из микропористой акустической стеклоткани с тефлоновым по­крытием, вес слоя — 0,41 кг/м 2 . Оболочка усилена 22 стальными оцинко­ванными канатами диаметром 70 — 76 мм, расположенными в двух взаим­ноперпендикулярных направлениях. Избыточное давление воздуха внутри оболочки — 30 кг/м 2 .

Впервые стальная воздухоопорная мембрана использована для устрой­ ства купольного покрытия здания с размерами в плане 90 х 74 м в Гали­факсе (Канада) (рис. 14.5.2).

Мембрана площадью 5000 м 2 из нержавеющей стали толщиной 1,5 мм поддерживается в выпуклом состоянии давлением 0,35 КПА. Высота мем­браны в центре покрытия — 12 м, на опорах — 8 м. Если воздушное давле­ ние будет падать, крыша здания из купольной станет вогнутой, но, так как мембрана закреплена по контуру, она способна нести расчетную нагрузку и в этом случае. Избыточное давление, поддерживающее кры­ шу, действует только на верхнем этаже, на остальных двух этажах здания специальные двери предотвращают действие избыточного давления. Ниже мембраны расположен подвесной утепленный акустический потолок. Бла­ годаря обогреву крыши расположенными внутри нее калориферами снег с крыши стаивает. Линзовидная пневматическая оболочка с нижней и верхней металлическими мембранами показана на рис. 14.5.3.

14.6. ТРАНСФОРМИРУЕМЫЕ КОНСТРУКЦИИ

Складывающиеся, или трансформируемые, конструкции позволяют бо­ лее экономично эксплуатировать сооружение. Существуют различные типы сооружений с полной или частичной трансформацией.

Бассейн в Нанси (Франция) расположен под ребристым куполом в фор­ ме сплюснутой полусферы высотой 6 м, диаметром 34 м. Купол состоит из неподвижного сегмента с центральным углом 240° и двух подвижных сег­ментов с углами по 60°. Подвижные сегменты могут быть убраны под непод­ вижный, перемещаясь по рельсовому пути. Арочные ребра купола имеют по высоте шесть кольцевых связей и, кроме того, в восьми секторах они соеди­ нены диагональной решеткой. К ребрам крепятся трехслойные стеновые панели с обшивками из стеклопластика и средним слоем из фенольного пенопласта (рис. 14.6.1).

В некоторых случаях в теплое время года кроме покрытия могут раскры­ ваться и стены.

Наряду с жесткими конструкциями в трансформируемых сооружениях применяются и тентовые конструкции. На рис. 14.6.2 показан бассейн, на­ крытый тентом, который на вантовых растяжках подвешен к стальной мач­ те. С помощью систем блоков тент может быть раскрыт или сложен.

14.7. КОНСТРУКЦИИ ТРИБУН И ИХ ПОКРЫТИЙ

Трибуны открытых стадионов могут быть образованы устройством сиде­ ний непосредственно на земле или на специальных конструкциях.

Земляные трибуны можно устраивать на естественных или насыпных глинистых или песчаных грунтах. Эти трибуны проектируют только в местах глубокого залегания грунтовых вод. Особое внимание следует уделять повер­хностному отводу воды, что обычно производят с помощью дренажных труб.

При расположении земляных трибун на глинистом грунте по нему укла­дывают слой крупнозернистого песка толщиной 10-15 см, а поверх него — железобетонное покрытие. Для стока воды устраивается поперечный уклон в 3%. При расположении земляных трибун на песчаных грунтах (естествен­ных или намывных из чистого песка) железобетонное покрытие устраивают непосредственно по песку. Мероприятия для стока воды могут быть такими же, но иногда их может и не быть.

Трибуны на конструкциях могут выполняться из монолитного или сбор­ ного железобетона, металла или дерева. Чаще всего несущий каркас трибун

— из сборного железобетона. Он состоит из колонн, горизонтальных риге­лей, несущих плиты перекрытий и наклонных ригелей, по которым уклады­вается гребенка трибун. Для унификации железобетонных изделий трибун обычно назначают определенную сетку колонн: 6 х 6; 9 х 9; 12 х 12; 18 х 18 м. Гребенка трибун имеет Г-образное поперечное сечение и опирается на пло­щадки из уголков, которые привариваются к ригелям. Стык гребенок заде­ лывается цементным раствором. Сиденья крепятся к деревянным брускам, а те — к закладным деталям на гребенке.

Для защиты подтрибунных пространств от атмосферных осадков обыч­ но устраивают оклеечную гидроизоляцию из трех слоев гидроизола с защит­ ным цементным армированным слоем. При монолитных трибунах отпадает необходимость в заделывании стыков между сборными элементами.

Получает распространение устройство покрытий над трибунами (рис. 14.7.1). Козырьки (навесы) над трибунами стадионов выполняют, применяя раз­ личные конструктивные схемы — консольно-балочные системы, структур­ные плиты, оболочки из металла, клееной древесины или железобетона с ограждением из разных материалов.

Консольно-подвесное покрытие стадиона в Окленде (Новая Зеландия) состоит из девяти наклонных рам из монолитного железобетона высотой 27 м, наклоненных под углом 30° к вертикали. К этим рамам крепится металли­ческое покрытие, состоящее из 17 стальных коробчатых балок 800 х 250 мм, девять из которых непосредственно опираются на рамы, а также поддержи­ваются стальными подвесками сечением 305 х 305 мм. Остальные 8 балок опираются на обвязочную балку и подвешены к распределительной ферме.

Покрытие в виде стальной структурной конструкции, имеющей форму части цилиндрической поверхности, возведено над трибунами стадиона в Сплите (Хорватия). Стальные трубчатые профили, соединяемые узловыми элементами по системе «Меро», образуют пирамидальные блоки на квад­ратном основании 3 x 3 м, высотой 2,3 м, составляющие структурную конст­ рукцию. Покрытие структуры выполнено из пластмассовых панелей.

Для покрытия козырька стадиона в Гонконге применены волнообраз­ ные складки, изготовленные на основе синтетических материалов, кото­ рые уложены на каркас из металлических элементов (рис. 14.7.2)

Иная конструкция применена на стадионе в Геттингене (Германия). На длине 180 м поставлено 19 опор, на которые опираются треугольные кон­сольные трубчатые фермы с выносом консоли в сторону стадиона на 14 м, в обратную сторону — на 7 м. По фермам уложены деревянная обрешетка и алюминиевое покрытие.

Железобетонные консольные монолитные балки длиной 32 м использо­ ваны для несущих конструкций покрытия над трибунами стадиона в Дюс-

сельдорфе (Германия). Балки одним концом опираются на ригель монолит­ ных треугольных железобетонных рам, а в двух других точках они подвеше­ ны на вантах к верхней части ригеля (рис. 14.7.3). Балки имеют тавровое сече­ние высотой 90 см и шириной полки 130 см. Между балками покрытие пред­ ставляет собой висячую железобетонную цилиндрическую оболочку тол­ щиной 5 см.

Источник