→ Більшепрогонові конструкції

Універсальна спортивна зала «Дружба» на центральному стадіоні імені В. І. Леніна в Лужниках

При виборі місця для універсального спортивного залу враховувалася доцільність спорудження його у закруті Москви-річки поблизу метромосту. Цей спортивний зал з виразним за силуетом архітектурним обсягом «працює на місто», тому що добре видно з ближніх та далеких відстаней. Він органічно вписався у ландшафт Ленінських гір.

Під час 0лімпіади-80 в універсальному залі проходив волейбольний турнір, а в післяолімпійський період проводяться змагання та заняття з 12 видів спорту - тенісу, волейболу, баскетболу, ручного м'яча, бадмінтону, спортивної та художньої гімнастики, акробату, акробату. теніс.

Рис. V.5. Універсальний спортивний зал «Дружба» на Центральному стадіоні імені В. І. Леніна у Лужниках ліворуч – загальний вигляд; б – фасад; в - план покриття; г – розріз; внизу зліва – інтер'єр; 1 демонстраційний зал; 2-фойє; 3- тренувальні зали; 4- технічні приміщення, в тому числі камери кондиціювання; 5 – трибуни; 6 - складчасті опори (оболонки); 7- центральна оболонка; 8 – металева затяжка; 9 - верхнє опорне залізобетонне кільце; 10 – шарніри; 11 – фундаментна плита

Основою архітектурного задуму споруди є його конструктивне рішення у вигляді єдиної просторової системи збірно-монолітних залізобетонних уніфікованих оболонок подвійної кривизни.

Комплекс приміщень універсального залу зведений компактний центричний об'єм, який і перекритий просторовою системою. План споруди-фігура проміжна між квадратом (розміром 88X88 м) та колом, близька до овалу; найбільший проліт 96 м. Найбільша висота (вважаючи шарнірів опор) 20 м. Об'єм будівлі близько 100 000 м3.

У внутрішньому просторі споруди чітко виділяються три розташовані по вертикалі функціональні зони. Головна верхня зона включає демонстраційний зал, фойє, гардероби, буфети; нижня - чотири тренувальні зали розміром 18x36 м з обслуговуючими приміщеннями. До проміжної зони увійшли роздягальні, гардероб та інші приміщення.

Демонстраційний зал з ареною 42x42 м та трибунами на 4000 місць є композиційним ядром будівлі. Трибуни, що оперізують арену з чотирьох сторін, забезпечують оптимальні умови для всіх глядачів. Верхній ярус трибун стаціонарний, нижній – висувний; так звані блітчери легко зрушуються гармошкою і забираються під ярус стаціонарних трибун. Трансформуючи таким чином трибуни, можна створювати різні варіанти спортивних майданчиків для занять будь-яким із 12 видів спорту; у своїй місткість трибун змінюється від 4000 до 1500 чол.

Форма плану та конфігурація поверхонь підтримуючих оболонок призначалися з урахуванням функціональних та естетичних вимог, а також вимог економічності. Розчленування покриття на центральну та бічні оболонки відповідало функціональним вимогам: центральна оболонка перекриває демонстраційну арену, бічні – тренувальні зали та фойє. Таким чином, форма у прийнятому рішенні відповідає його змісту. Усі бічні (підтримуючі) оболонки мають у плані вигляд витягнутих чотирикутників, з'єднаних вершинами.

Обрис поверхні вибраний таким чином, щоб в обсязі розмістився весь комплекс приміщень універсальної зали. Поруч із спорудженні суворо виражені тектонічні функції його елементів - несучі складчасті оболонки від центральної частини розвиненим рельєфом і напруженим характером форми. Вся композиція споруди відрізняється єдністю форми фасадів та інтер'єрів. Величезна, химерної форми оболонка, що спочиває на «точкових» опорах у гострих кутах ромбоподібних складок, створює враження легкості та витонченості.

Конструктивне рішення

Конструкція споруди вирішена, як уже зазначалося, у вигляді єдиної просторової оболонки, яка з'явиться одночасно і покриттям, і конструкцією будівлі, що захищає. Вона складається з пологої центральної оболонки розміром 48X48 м, що спирається на бічні оболонки і позитивної гаусової кривизни, але складчастого профілю; конструкція має два опорні кільця, що являють собою просторові хвилеподібні криві.

Іншими словами, конструкція споруди є єдиною конструктивною системою сполучених оболонок, що складається з двох підсистем - центральної оболонки і складчастих оболонок, що працюють спільно.

Складчасті оболонки спираються на загальну фундаментну плиту. Верхнє опорне кільце, що частково сприймає зусилля від центральної оболонки та замикає її, виконане з монолітного залізобетону. Нижнє кільце у вигляді металевої затяжки поєднується із залізобетонною оболонкою у місцях примикання складок у точці їх перелому.

Ширина кільцевого монолітного пояса змінюється від 60 до 279 мм, висота 60 мм. Крім сприйняття кільцевих зусиль, монолітний пояс також служить для перерозподілу зусиль між центральною оболонкою і складчастими оболонками.

Металева затяжка, що забезпечує стійкість складчастих оболонок, поставлена ​​на сприйняття кільцевих сил, що розтягують, і окреслена по замкнутому ламаному багатокутнику, що з'єднує крайні точки складчастих оболонок у місці їх перелому. Перетин затягування являє собою коробку, зварену з двох куточків 200X25 і з'єднану з покриттям у місцях примикання складок через металеві закладні Деталі.

Між бічними оболонками в нижньому ярусі - вітражі для освітлення фойє.

Слід зазначити, що для покриття зали пропонувалися та аналізувалися різні об'ємно-планувальні та конструктивні рішення, що ґрунтуються на використанні висячих покриттів та структур. Один з варіантів був системою вертикально поставлених плоских складок з консолями, на які спиралося металеве висяче покриття.

При порівнянні варіантів перевагу віддали пропозиції МНІІТЕП, в якій замість складок з плоскими гранями пропонувалися підтримуючі збірно-монолітні залізобетонні оболонки двоякої кривизни складчастого профілю, до яких примикала центральна оболонка того ж типу.

Вими з параметрами оболонок універсальної спортивної зали. Порівняння показало, що витрата сталі на обрану конструкцію знижувався вчетверо порівняно з витратою сталі на конструкцію цирку.

Розглядалося також питання щодо застосування високоміцної попередньо-напруженої арматури для армування поздовжніх ребер складчастих оболонок, затяжки та верхнього кільця. При цьому аналіз показав, що застосування напруженої арматури дозволить скоротити витрату сталі в 1,5-1,8 раза, але призведе до значних втрат часу на будівельному майданчику, що при обговоренні варіантів було визнано неприпустимим.

Споруда є складною композицією різних поверхонь, розрахунок геометрії такого покриття виробляли за спеціальною програмою.

Уявна геометрична поверхня, на якій повинні лежати вершини оболонок, що підтримують, є нерегулярною. Тому контур центральної оболонки є хвилеподібною просторовою кривою. Серією багатоваріантних розрахунків за спеціальною програмою вдалося домогтися уніфікації всіх 28 оболонок, що підтримують складчастих. Ширина складки 7,2м.

Центральна оболонка розміром 48X48 м дуже пологи з радіусом кривизни 80 м і стрілою підйому в центрі 1/7,5.

Рис. 2. Конструктивне рішення

Системою меридіонально-кільцевих перерізів вона розрізається на збірні циліндричні залізобетонні плити типу ПО-1. Плита ПО-1 прямокутна розміром 2,37x7,17 м має по контуру ребра заввишки 500 мм, а також два проміжні ребра тієї ж висоти. Товщина полиці плити 40 мм. На зовнішній поверхні контурних ребер розташовані вертикальні гребінчасті пази для утворення бетонних шпонок. Торцеві ребра мають овальні отвори для пропуску елементів часових затягувань.

У місцях перетину поздовжніх та поперечних ребер розташовані закладні деталі для з'єднання ребер плит між собою за допомогою стикових накладок зі смугової сталі (див. рис. V.6, в). Таким чином, нижня та верхня арматура ребер зістикована вздовж прольоту; утворюється як би система перехресних балок, що підвищує жорсткість та стійкість центральної оболонки. Поперечні ребра мають знизу заставні деталі для кріплення конструкцій підвісної стелі.

Ширина швів між плитами центральної оболонки у напрямку короткої сторони плит близько 30 мм, у перпендикулярному напрямку ширина швів змінна, 47-138 мм. По периметру оболонки зверху плит виконується набетонка по приконтурних плит шириною 2,4 м і товщиною 60-80 мм; у цих місцях у полицях плит виконані випуски арматури у вигляді петель для з'єднання монолітного та збірного залізобетону.

Усі плити центральної оболонки виконуються з бетону марки М 400 в одній металевій формі-опалубці. Добірні плити ПО-2, ПО-3, ПО-4 та ПО-5 кутової зони виконуються в опалубці основної плити ПО-1. Шви між плитами та набетонками виконуються з монолітного бетону марки М 300.

Складчасті оболонки мають ромбічний план. Кожна складка збирається із шести збірних залізобетонних ребристих плит чотирьох типорозмірів. Бічні плити ПС-1 і ПС-3 окреслені циліндричною поверхнею радіусом 60 м і в плані мають вигляд рівнобедреного трикутника.

Рис. 3. Варіанти конструктивного рішення споруди а – вантове попередньо-напружене покриття (на кшталт Палацу спорту «Ювілейний» у Ленінграді); б - складчастий металевий гратчастий уупол (на кшталт цирку на просп. Вернадського у Москві); в - збірно-монолітна заздалегідь напружена залізобетонна оболонка позитивної гаусової кривизни (за типом торгового центру в Челябінську)

Ширина плит 3,05 м, довжина елементів 13,43 та 10,52 м. Плити мають по контуру ребра заввишки 600 мм, з кроком Зм розташовані проміжні ребра заввишки 300 мм.

Середні плити ПС-2 і ПС-4 також окреслені циліндричною поверхнею радіусом 70,25 м і в плані близькі до рівнобедреного трикутника. Максимальна ширина плит 2,2 м, а довжина 15,25 та 12,35 м. Висота контурних ребер 500 мм, а проміжних – 300 мм.

Товщина полиць всіх плит складок 55 мм; зовні контурних ребер є пази прямокутної форми для утворення шпонок при бетонуванні швів. Плити виконані з бетону марки М 500. Армування збірних елементів виконувалося у вигляді єдиного просторового каркасу та розраховувалося на дві стадії: експлуатаційну та монтажну.

Все покриття залу складається з 312 збірних елементів, які виготовлені на експериментальній базі МНІІТЕПу у чотирьох металевих формах: в одній формі – всі елементи плит центральної частини, у трьох формах – елементи складчастих оболонок.

Покрівля на оболонці виконана у вигляді утеплювача - пінопласту товщиною 60 мм, який на мастиці тіоколом наклеювався на бетонну поверхню; поверх утеплювача виконано покриття також з тіоколової мастики, яка наносилася спеціальними валиками та покривалася зверху декоративним шаром з мармурової крихти.

Зовнішні огорожі виконані у вигляді похилих вітражів зі склопакетами.

Проміжні перекриття вирішені із збірних залізобетонних конструкцій. Тренувальні зали перекриті залізними рамами, відрізаними від оболонки. Трибуни – з уніфікованих гребінок (Г-подібних збірних залізобетонних елементів).

Підвісні акустичні стелі виготовлені зі спеціальних алюмінієвих щитів, розташованих між ребрами залізобетонної оболонки.

Ця конструкція покриття має вигідні техніко-економічні показники; витрата сталі 54,6 кг і наведена товщина бетону 24 см на 1 м1 площі, що перекривається.

Розрахунок несучих конструкцій

У лабораторії просторових конструкцій МНДІТЕП створено методи розрахунку оболонок позитивної гаусової кривизни за допомогою ЕОМ. Програми розроблені кандидатами техн. наук Л. І. Супоницьким та Л. М. Шаршуковою, реалізують метод кінцевого елемента у двох модифікаціях: змішаного методу та методу переміщень. У змішаному методі використані плоскі трикутні кінцеві елементи, у методі переміщень-прямокутні кінцеві елементи природної кривизни. У розрахункових схемах споруд враховуються геометричні контури конструкцій у плані, наявність підкріплювальних елементів, фактичний розподіл товщини елементів та зовнішніх навантажень, спільна робота оболонок з контуром.

Елементи оболонок були розраховані на стадії монтажу, причому для багатьох перерізів ці зусилля з'явилися визначальними. При розрахунку покриття приймалися такі навантаження: 9400 Н/м2 на центральну оболонку та верхній ярус складок (включаючи власну масу, вагу покрівлі, підвісної стелі, містків для обслуговування, снігове навантаження та ін.) та 8000 Н//м2 на нижній ярус складок. Розрахунок проводився на симетричні навантаження.

Несиметричні навантаження - снігові, вітрові, як показали такі дослідження, надають у разі несуттєвий вплив (на відміну мембранних систем) і тому розрахунку оболонки не враховувалися.

У зв'язку зі складністю та унікальністю споруди для дослідження її напружено-деформованого стану, перевірки та уточнення прийнятих конструктивних рішень та розрахункових положень на експериментальній базі МНІІТЕПу проведено випробування великомасштабної залізобетонної моделі в масштабі 1:10 з дотриманням геометричної та фізичної подібності з натурою.

Рис. 4. До розрахунку покриття

Результати останнього розрахунку були покладені в основу під час робочого проектування.

Розрахунки показали, що основним видом зусиль, які у системі, є стиск. Стиснуті центральна оболонка, її контур, більшість поверхні підтримують оболонок. Поряд з цим діють також згинальні моменти. Основна розтягнута зона знаходиться в області середнього кільця – системи розвинених поперечних ребер, складчастих оболонок та з'єднаних з ними металевих затяжок.

Складність конструктивної форми споруди виявила необхідність залучення методів розрахунку споруди у пружній, а й у граничної стадії роботи, і навіть методу моделювання. За допомогою методу граничної рівноваги вдалося оцінити несучу здатність споруди в цілому, а також визначити навантаження, при якому можливе локальне руйнування пологої центральної оболонки. Для оцінки несучої здатності споруди загалом було залучено кінематичний метод граничного равновесия1. При цьому необхідно було заздалегідь поставити механізм руйнування, який, як правило, призначається на підставі експериментів.

Відомо, що при надмірній міцності опорного кільця бані оболонки руйнуються за радіально-кільцевою схемою. Оскільки основа бічних підтримуючих оболонок практично нерухома, ця схема руйнування була прийнята за вихідну при складанні рівняння рівності робіт зовнішніх та внутрішніх сил на можливих переміщеннях. Верхній кільцевий пластичний шарнір, що розкривається вниз, утворюється в місці поєднання порожньої центральної оболонки і бічних підтримуючих складчастих оболонок (перетин 6 на рис. V.9, а). Положення проміжного кільцевого шарніру невідоме. Справді цього шарніра повинен відповідати мінімум граничного навантаження. На рис. V.9 б наведені результати розрахунку граничного навантаження при розрахункових характеристиках матеріалів, виконаного в лабораторії просторових конструкцій НИИЖБа.

З графіка на рис. 5 б видно, що крива 1 не має мінімуму. Це тим, що з наближення до опорному пластичному шарніру висота поперечного перерізу підтримують оболонок зменшується. Таким чином, нижня частина підтримуючої оболонки при розглянутому механізмі руйнування є найбільш слабким місцем конструкції, хоча розрахункове навантаження, яке може бути додане до споруди, перевищує проектну. Несуча здатність споруди істотно збільшується при включенні в роботу металевої затяжки, розташованої в середній частині оболонок, що підтримують. Оскільки план споруди відрізняється від кола, робота внутрішніх зусиль у затяжці залежить від положення розтину, що розглядається. Розрахункові навантаження на оболонку визначаються кривою на рис. 5. При побудові кривої 3 враховано повну роботу затягування по всьому внутрішньому периметру споруди. Навіть якщо орієнтуватися на криву, мінімальне розрахункове навантаження, що відповідає утворенню пластичного шарніру в перерізі, майже в 2 рази перевищує проектну (слід мати на увазі, як уже вказувалося, що переріз основної робочої арматури в бічних підтримуючих складках було прийнято виходячи з умов монтажу укрупненими оболонки). секціями великого прольоту, що дозволило скоротити терміни будівництва). Знайдені значення граничних навантажень справедливі лише тому випадку, якщо раніше не відбудеться локальне руйнування центральної пологої оболонки.

Рис. 5. До розрахунку оболонки по граничній стадії
а - поперечний переріз оболонки та епюри можливих переміщень при меридіонально-кільцевій схемі руйнування; б - залежність несучої здатності оболонки від положення проміжного кільцевого пластичного шарніру; в - залежність несучої здатності центральної пологої оболонки при локальному руйнуванні від радіусу вм'ятини; I - бічні (підтримуючі) оболонки; II – металева затяжка; 111- верхнє монолітне кільце; IV – збірні панелі центральної пологої оболонки; 1 – без урахування затяжки; 2-з урахуванням затяжки у кутових зонах; 3-з урахуванням всієї затяжки

Руйнування пологих залізобетонних гладких і ребристих оболонок відбувається з утворенням одиночної вм'ятини, переважно в кутовій зоні оболонки. Розрахунок несучої здатності оболонки виконаний методом граничної рівноваги з урахуванням зміни форми поверхні оболонки на момент руйнування.

Слід зазначити, що кожен з цих методів реалізується при суттєвих спрощеннях розрахункової схеми, що не дозволяє достовірно судити про дійсний напружено-деформований стан конструкції від розрахункових навантажень, про її тріщиностійкість, стійкість всієї споруди та окремих елементів, а також про руйнівні навантаження і Отже, про ступінь надійності конструкції.

У зв'язку з цим і виникла потреба проведення всебічних експериментальних досліджень для виявлення роботи конструкції від розрахункових поєднань навантажень та з'ясування впливу на неї різних факторів, у тому числі опади опор та жорсткості металевої затяжки.

Експериментальні дослідження

У ході експериментальних досліджень моделі оболонки необхідно було:
- перевірити міцність, жорсткість та тріщиностійкість конструкцій;
- вивчити спільну роботу центральної оболонки та складчастої конструкції при симетричному та несиметричному навантаженнях, у тому числі викликаних сніговими мішками;
- дослідити роботу центральної оболонки як дуже пологої з криволінійним контуром при симетричному та несиметричному навантаженнях;
- Вивчити роботу складчастих оболонок і виявити найбільш напружену з них, оцінити роботу складчастих оболонок в кільцевому напрямку;
- Дослідити роботу елементів заповнення між складчастими конструкціями;
- Дослідити роботу контуру центральної оболонки; вивчити роботу конструкції з урахуванням нерівномірного осаду опор;
- Дослідити роботу затяжки та прилеглої до неї зони складчастої конструкції;
- Дослідити вплив жорсткості затяжки на роботу конструкції і вплив попереднього натягу затяжки на напружено-деформований стан конструкції;
- Вивчити вплив початкових недосконалостей на роботу конструкції (технологічні тріщини, відхилення від проектних розмірів при складанні та ін);
- Вивчити характер руйнування конструкції; вивчити напружено-деформований стан окремої складки;
- Вивчити роботу конструкції при розкручуванні; зіставити експериментальні дані із результатами розрахунку, виконаного методом кінцевих елементів.

Рис. 6. Експериментальне дослідження оболонки моделі в масштабі 1: 10

Роботу затяжки досліджували у двох варіантах - з сильнішою і зі слабкою, а також випробовували конструкцію без затяжки, що дало можливість вивчити вплив жорсткості затяжок на загальний напружений деформований стан конструкції.

Експериментальні дослідження залізобетонної моделі покриття універсального спортивного залу дозволили зробити низку висновків.

Конструкція оболонки має достатню міцність, жорсткість і тріщиностійкість. Модель оболонки без видимих ​​порушень витримала при проектному перерізі затяжки симетричне завантаження навантаженням, що дорівнює 2,1 розрахункової, а руйнування відбулося при завантаженні двома розрахунковими навантаженнями конструкції з ослабленою затяжкою.

Випробування показали, що центральна оболонка працює як стисла конструкція з високою здатністю, що несе, майже не згинаючись, незважаючи на значну пологість. У конструкції виявився ефективний вплив складчастих оболонок і верхнього кільця, внаслідок чого не було необхідності здійснити попередню напругу.

Прогини від нормативного навантаження становили 48 мм, або 1/2000 прольоту.

Тріщиноутворення при завантаженні конструкції нормативним симетричним навантаженням не спостерігалося. Перші тріщини з'явилися при навантаженні, що дорівнює 1,1 розрахункової в нижніх ярусах складчастих оболонок. Ширина розкриття тріщин не перевищувала при цьому навантаженні 0,1 мм. При контрольному руйнівному навантаженні, що дорівнює 1,4 qv, жодних порушень у роботі конструкції та її окремих елементів зазначено не було.

Аналіз тріщиноутворення, руйнування та напруженого стану покриття свідчить про те, що найбільш відповідальним елементом покриття є нижні частини складок, розділені отворами.

Порівняння експериментальних даних із розрахунковими показало, що прогини моделі споруди добре узгоджуються з розрахунковими даними, отриманими методом переміщень.

Зменшення перерізу затяжки суттєво збільшує де-формативність конструкції та зменшує несучу здатність споруди, у зв'язку з чим проектна затяжка найбільш доцільна. Результати натурних досліджень при розкочуванні внесли поправки у визначення зусилля у затягуванні. Зниження жорсткості складок в результаті тріщиноутворення в монтажний період призвело до того, що зусилля в затяжці при повному розрахунковому навантаженні виявилися 4000 кН замість 2400 кН - найбільшого зусилля, отриманого в експерименті. Це результат того, що затяжка розпочала роботу вже тоді, коли вибирався монтажний прогин складок при розкочуванні. Проте запасу міцності та затягування виявилося достатньо для позитивного вирішення питання про несучу здатність покриття після розкручування.

Конструкція виявилася життєздатною як при осаді однієї опори, а й за її виключенні з роботи.

Центральна оболонка усім етапах випробувань до руйнування складок працювала без тріщин і втратила стійкості, попри велику пологість, перевищує традиційну.

Просторова конструкція в цілому працювала як куполоподібна система, про що свідчать відносна несуттєва роль верхнього кільця та розвиток у покритті меридіональних тріщин.

Початкові недосконалості моделі оболонки (технологічні тріщини в збірних елементах, відхилення від проектних розмірів при складанні складчастих оболонок і всього покриття в цілому) не мали істотного впливу на здатність моделі, що несе.

Результати експериментальної перевірки моделі оболонки переконливо показали, що конструкція покриття залу має необхідну міцність, жорсткість і тріщиностійкість.

У процесі проектування споруди розглядалися три різні конструктивні схеми з урахуванням результатів експериментальних досліджень:
а) центральна оболонка зі своїм опорним кільцем шарнірно оперта на замкнуту підсистему складчастих оболонок; опорне кільце приймає всі зусилля, що розтягують, створювані оболонкою;
б) центральна оболонка утворює єдину систему зі складчастими оболонками, але роль верхнього кільця зводиться до мінімуму; воно є суто конструктивним елементом;
в) центральна оболонка має більш розвинене опорне кільце. Останній варіант - проміжний між варіантами а та б.

В результаті аналізу прийнято варіант ст. Правильність вибору підтверджена результатами експериментальних досліджень, з яких ясно, що верхнє кільце, окреслене по складній просторовій кривій, частково стисло, частково розтягнуте. Його робота докорінно відрізняється від традиційного опорного контуру. Горизонтальні рухи також практично відсутні.

Для роботи системи велике значення має співвідношення жорсткостей трьох елементів - поздовжніх ребер, складок, верхнього кільця та затягування. Основну роль грають поздовжні ребра, перерізи яких визначаються, перш за все, умовами монтажу з попередньою укрупнювальною збіркою. Затяжка розвантажує поздовжні ребра і збільшує здатність, що несе. Вона сприймає розтяг у кільцевому напрямі, розвантажуючи полицю оболонок та його поперечні ребра.

Роль верхнього кільця показана вище. Плити заповнення складок підвищують жорсткість покриття, покращують умови роботи центральної оболонки.

Рис. 7. Приклади формоутворення оболонок із уніфікованих збірних плит

Таким чином, якщо робота складчастих оболонок у меридіональному напрямку забезпечується великою жорсткістю поздовжніх ребер, то в кільцевому - завдяки затягуванню та роботі замонолічених стиків плит верхнього ярусу складок.

Результати роботи свідчать про можливість розширення сфери застосування збірно-монолітних залізобетонних просторових конструкцій. При цьому значна різноманітність форм може бути досягнута завдяки різним комбінаціям великорозмірних плит.

Монтаж несучих конструкцій

Здійснений метод монтажу заснований на раніше перевірених способах монтажу оболонок у Москві (Сокільники, Усачівський ринок), Сімферополі, Подільську, Євпаторії.

Центральна оболонка збиралася з укрупнених секцій, що складаються з трьох плит, складчасті оболонки збиралися повністю з шести плит. Складання укрупнених елементів здійснювалося на спеціальних стендах, із яких краном вони подавалися у проектне становище.

Найбільш складний етап будівництва – встановлення складчастих оболонок. Складчасті оболонки збирали на чотирьох стендах, розташованих на периметрі споруди. Стенди були забезпечені спеціальними поворотними кранами у місцях опор складок, а також рихтувальними пристроями у вигляді гвинтових упорів для дотримання вихідної геометрії складального елемента.

Після рихтування опорних площин стенда встановлювали середні маячні плити ПС-2 і ПС-4 і з'єднували між собою металевими накладками. Потім до опорних вузлів цих плит у місцях примикання до них бічних елементів приварювали сталеві листи, що утворюють столик коритного перерізу, який встановлювали оголовки бічних плит ПС-1 і ПС-3. У цьому протилежні боку бічних плит спиралися на стійки стенда.

Після перевірки вихідної геометрії збірних елементів складки з'єднували поздовжні ребра бічних плит сталевими накладками. Потім з'єднували всі проміжні та торцеві ребра плит і шви між плитами встановлювали арматурні каркаси.

У процесі відпрацювання конструктивних рішень першої дослідної складки з трестом "Стальмонтаж" було визнано доцільним монтувати складки з тимчасовою поперечною розпіркою, під якою на скобах з болтами підвішувався елемент постійної затяжки. Після зварювання вузла примикання затяжки до
складкам тимчасову затяжку знімали, а елементи постійних затяжок зварювали між собою та утворювали замкнене кільце. Останньою операцією зі збирання укрупненого елемента складки на стенді було замонолічування швів між плитами бетоном.

Рис. 8. Монтаж споруди
зліва – схема; праворуч - монтаж складчастих опор

При виконанні робіт у зимовий період марка бетону швів була збільшена з М300 до М400, до бетону додавалася антиморозна добавка (нітрит натрію). Бетон швів прогрівали за допомогою електродів, а бетон опорних вузлів – електронагрівальними елементами до отримання проектної міцності.

Технологію монтажу покриття було прийнято наступною.

У центрі прольоту укрупнені оболонки спиралися на дві спарені тимчасові ферми, підтримувані у центрі просторової металевої опорою. Позначки опору збірних елементів розташовувалися по складній просторовій кривій.

Пристрій покриття розбивався на такі етапи: монтаж вбудованих сталевих та залізобетонних конструкцій тренувальних залів; монтаж сталевого каркаса тимчасових риштовання; монтаж збірних залізобетонних елементів центральної оболонки; монтаж складчастих оболонок та додаткових елементів між ними; виконання опорних кілець - монолітного та сталевого затягування; замонолічування всієї оболонки; розкручування, демонтаж тимчасових риштовання; монтаж вбудованих конструкцій трибун та перекриттів під оболонкою.

На першому, другому та останньому етапах роботи вели із застосуванням крана МКГ-25БР, встановленого в центральній частині зали. Збірне залізобетонне перекриття монтували укрупненими блоками із застосуванням крана СКР-1500 зі стрілою 30 м і маневровим дзьобом 39 м при вантажопідйомності 25 т на вильоті до 43 м. Кран переміщався кільцевим шляхом навколо будівлі з мінімальним радіусом 39 м.

Укрупнений блок центральної оболонки збирали з трьох плит з тимчасовими шпренгельними затяжками, що забезпечують міцність та стійкість блоків. Блок мав масу близько 21 т, розмір 21,5 X2, 4 м. Вся центральна оболонка була змонтована за 36 підйомів.

Складчасті оболонки встановлювали в проектне положення краном СКР-1500 у спеціальному виконанні за допомогою траверси вантажопідйомністю 85 т. При установці оболонку спирали на шарнір (куля діаметром 150 мм у сферичних гніздах), а верхній кінець, піднятий вище за проектне положення на 1 м, опускали монтажну сферичну ковзну опору, встановлену на балках тимчасових риштовання. Застосування ковзних опор дозволило не передавати зусилля розпору на риштовання.

Стійкість оболонок від перекидання при встановленні забезпечувалася двома тимчасовими стійками, встановленими на перекритті трибунної частини, та двома поперечними розчалками. Кожну наступну складчасту оболонку після вивіряння до розстроповування крана кріпили до раніше встановленої двома часовими розпірками.

Після закінчення монтажу всіх 28 оболонок здійснили вивіряння та необхідну рихтування конструкцій постійної сталевої затяжки, елементи якої піднімалися разом з оболонками на тимчасових підвісках. Потім були виконані роботи зі збирання та зварювання вузлів з'єднання елементів постійної затяжки. Завершення цих робіт дало можливість розпочати монтаж збірних залізобетонних додаткових елементів, що заповнюють верхні трикутні отвори покриття, та паралельне бетонування монолітного поясу та швів оболонки.

Процес розкручування оболонки полягав у поступовому звільненні сталевого каркаса тимчасових риштовань від підтримки збірно-монолітного покриття і передачі навантажень від його власної маси на опори комбінованої просторової системи. Найбільш серйозною вимогою до розточування була обов'язкова синхронність опускання всіх стійок каркаса тимчасових риштовання на строго задані величини.

Проект Виконання робіт з розточування оболонки передбачав виконання операції у три стадії. Перша стадія – підготовчі роботи; на другій стадії опускали каркаси тимчасових риштовання 44 гідравлічними домкратами з ручним приводом; третя стадія полягала у знятті зусиль у шпренгельних затяжках центральної оболонки.

Під опорними частинами всіх без винятку стійок каркаса були встановлені мірні пакети з набору пластин заданої товщини певної послідовності зверху вниз: по чотири пластини товщиною 5, 10 і 20 мм. Така послідовність диктувалася етапами наступних робіт з опускання стояків. Групою співробітників МНДІТЕПу було встановлено близько 100 контрольно-вимірювальних приладів для реєстрації прогинів та переміщень оболонки та контролю зусиль у монолітному поясі та в сталевій затяжці.

Цикли та етапи були побудовані так, щоб опускання центральної стійки випереджало опускання периферійних стійок у співвідношенні 1:1,5. Відрив сталевого каркаса тимчасових риштовань від оболонки почався на третьому і закінчився на четвертому етапі. Після закінчення четвертого етапу центральна стійка була опущена на 100 мм, периферійні на 60 мм, при цьому прогин центральної оболонки становив 59 мм, а в районі опори оболонки на каркас риштовання - 45-54 мм. Зусилля у сталевому затягуванні становили 3020 кН. На наступних етапах відбувалося лише опускання власне каркаса тимчасових риштовання для утворення вільного зазору під оболонкою 80-100 мм.

Потім була виконана третя стадія розкручування-зняття зусиль у шпренгельних затяжках 36 елементів центральної оболонки.

Відповідальну завершальну операцію з розмощування унікальної збірно-монолітної оболонки було виконано за 12 робочих годин. Через 5 діб. стан оболонки практично стабілізувався, приріст прогинів та зусиль припинився. Остаточний прогин оболонки в середньому становив 65 мм, а максимальне зусилля у затяжці-3300 кН. Підтвердилася правильність рішень, закладених у проекті.

Натурні дослідження

Унікальність конструкції універсального спортивного залу «Дружба» та складність його статичної роботи зумовили необхідність проведення натурних досліджень після розкручування збірно-монолітних залізобетонних оболонок. Необхідність у проведенні цих досліджень значно збільшилася у зв'язку з дуже низькими температурами взимку 1978-79 р., які досягали -40 ° С і суттєво перевищили нормовані в СНіП екстремальні значення.

Одним із найбільш відповідальних елементів покриття зали є металева затяжка. Це зумовило прийняту методику комплексного дослідження споруди, яка включала:
- дослідження змін зусиль у металевій затяжці у часі як наслідок нелінійних процесів у залізобетоні;
- дослідження впливу температури на напружено-деформований стан затяжки;
- Дослідження впливу додаткового навантаження від снігу та інших факторів на напружено-деформований стан конструкції;
- Дослідження спільної роботи залізобетонної комбінованої оболонки та металевої затяжки при їх роботі на експлуатаційні навантаження;
- Визначення прогинів і горизонтальних переміщень оболонки геодезичними методами;
- Вивчення тріщиностійкості конструкції при роботі покриття на експлуатаційні навантаження;
- Вивчення роботи окремих вузлів оболонки після розкручування за допомогою візуального огляду.

Основна програма робіт була виконана лабораторією просторових конструкцій МНДІТЕПу.

Як уже вказувалося, переріз затяжки є коробкою, звареною з двох куточків 200x25 і з'єднаною з покриттям в місцях примикання складок. На трьох ділянках затяжки по довжині вимірювалися деформації, щоб визначити зусилля, що діють у ній. Ділянка I була розташована в межах складки на осі симетрії покриття, ділянка II - у кутовій зоні, а ділянка III розташована на ділянці, діаметрально протилежній ділянці I.

Робота конструкції вивчалася з червня 1978 р. до травня 1979 р., у період завершення будівництва залу. Взимку зал не опалювався. Таким чином, перепад температури зовнішнього повітря та повітря в приміщенні становив всього 3-4

Мінімальні зусилля у затяжці за весь час спостережень зафіксовані у початковий період після розкручування: на І ділянці -3090 кН, на ІІ-3040 та на ІІІ-2950 кН.

Максимальні зусилля зафіксовані в період 12-15 лютого 1979 при температурі -24 ° С. На I ділянці вони склали 4715 кН, на II - 4830 і на III - 4385 кН.

Натурні дослідження показали, що в період різких температурних коливань відбувається складний перерозподіл зусиль, що розтягують, в рівні перелому складчастих оболонок між затяжкою і бетоном самих складок; в результаті перерозподіл зусиль у затяжці то непропорційно температурі зменшується, то зростає. Одна з основних причин цього процесу - теплова інерція бетону, в результаті якої бетон при різких коливаннях температур зовнішнього повітря не встигає повною мірою змінювати свою температуру. Цьому сприяє теплоізолююче покриття зовнішньої поверхні оболонки. Температурні деформації металевої затяжки у своїй виявляються практично миттєво. Ця неоднорідність температурного поля в різних елементах покриття викликає ті відхилення від пропорційної залежності в графіках зусиль затягування від температури при її різких коливаннях, так як зусилля в затяжці функціонально залежать від температурних деформацій затяжки і бетону оболонки.

Тривалі спостереження за зусиллями у затяжці показали, що, незважаючи на екстремальні значення негативних зимових температур при несприятливих умовах неутепленого залу та значних снігових навантаженнях у металевій затяжці та всіх вузлах її з'єднань, напруги не перевищували розрахункових. Ця інформація дозволила зробити висновок про надійну та ефективну роботу затяжки у стадії експлуатації.

Вимірювання методами геодезії визначали вертикальні переміщення точок покриття та осідання споруди загалом, а також горизонтальні переміщення його точок. Усього було виконано чотири цикли вимірювань, що належать до стану конструкції у різні періоди експлуатації.

Максимальний додатковий прогин 24 мм зафіксований у точці, що лежить на кутовій осі в межах центральної оболонки. Максимальні прогини інших точок центральної оболонки 17-23 мм. Прогини точок, що лежать по периметру центральної оболонки, значно менші, в середньому 12 мм. Крім прогинів покриття відмічено осідання окремих точок складчастих опор споруди, максимальне значення їх становить у середньому 9 мм (точність отриманих даних ±3 мм). Аналіз горизонтальних переміщень показує, що де вони перевищують 10-12 мм, тобто. перебувають у межах точності вимірів.

Протягом одного року після закінчення розкручування оболонки вівся вибірковий контроль за шириною розкриття тріщин в ребрах складчастих оболонок. Контролювалися, в основному, тріщини, що розташовувалися з внутрішньої та зовнішньої сторони крайніх ребер складок на рівні перекриття зали. Спостереження проводилися взимку та влітку. Ширина розкриття тріщин зменшувалася з часом. Результати останніх спостережень показали, що тріщини практично закрилися. Ширина їхнього розкриття не перевищувала 0,08 мм.

Обстеження стану тріщиноутворення конструкції покриття показало, що нових тріщин в процесі експлуатації споруди не виявлено, а тріщини, що утворилися в процесі монтажу покриття, зменшувалися і стабілізувалися і не становлять небезпеки при експлуатації споруди.

Снігове навантаження на покритті не вплинуло на зміну зусиль у затягуванні. Геодезична зйомка не зафіксувала помітного впливу снігового навантаження на деформований стан оболонки.

Особливості інженерного обладнання

Універсальний зал обладнаний пристроєм для кондиціювання повітря. Установки кондиціювання повітря (машинний зал) розміщуються безпосередньо під ігровим полем.

У будівлі діють три самостійні системи кондиціювання.

Система 1К продуктивністю 170 000 м3/год обслуговує головну спортивну арену та фойє. Як обладнання використано комплект КТП-200. Щоб забезпечити плавне регулювання продуктивності системи, вентиляторні агрегати мають гідромуфти.

Система працює з рециркуляцією та обладнана камерними шумоглушниками на подавальному та рециркуляційному повітряному тракті. Безпосередньо до зали головної арени та фойє повітря подається через середню зону над трибунами. Як повітророзподільники застосовуються насадки оригінальної конструкції, розроблені лабораторією інженерного обладнання МНДІТЕП спеціально для цієї споруди.

З верхньої частини купола повітря видаляється через отвори в покрівлі, забезпечені спеціальними заслінками з моторними виконавчими механізмами. "Предбачена можливість дистанційного керування приводами заслінок. Ці ж заслінки при виникненні пожежі служать для димовидалення. У цьому випадку заслінки відкриваються за сигналом спеціального датчика. Обслуговування заслінок - з верхніх підвісних ходових містків.

Система 2К продуктивністю 80000 м3/год обслуговує тренувальні зали, гардероби, душі, роздягальні, буфети та інші приміщення. У її складі два кондиціонери моделі К.Т-40. Для забезпечення індивідуального регулювання мікроклімату кожна група приміщень обслуговується самостійними зональними підігрівачами. Система працює як прямоточна.

Третя система продуктивністю 18000 м3/год з кондиціонером КД-20 обслуговує всі приміщення телерадіокомплексу, включаючи кабіни коментаторів. Система працює з рециркуляцією та обладнана шумоглушниками на подавальної та рециркуляційній магістралі.

Викид повітря здійснюється підземними каналами і шахтами на відстані 20-30 м від будівлі, так як конструктивні особливості будівлі не дозволяють здійснювати викид повітря безпосередньо на покрівлю будівлі.

Воробйові гори містять багато цікавих визначних пам'яток, що розкинулися на великій території. Серед них Універсальна спортивна зала "Дружба" - цікава архітектурна споруда у формі морської зірки, де проходить дуже багато спортивних подій у Москві.

В УЗС “Дружба” афіша дуже цікава, тому що в ній багато як чемпіонатів із різних видів спорту, так і концертних заходів. Наприклад, новорічні ялинки та циркові програми – тут можна яскраво провести сімейний відпочинок. Арена радує дуже зручним розміщенням для глядачів, загальна місткість понад три тисячі людей.

Спорт та сімейні події поряд з Воробйовими горами

Звичайно ж, переважна більшість людей ходить на спорт. Серед дисциплін багато престижних змагань з художньої гімнастики - різні гран-прі, чемпіонати Європи серед гімнасток різного віку. Та також в УСЗ “Дружба” купити квитки варто вболівальникам хокею та фігурного катання – льодова арена там дуже гідна та стає місцем проведення різних національних та міжнародних чемпіонатів.

Крім того, тут же проводяться змагання з волейболу, баскетболу та тенісу. Адреса арени - Лужнецька набережна д.24 стор.5 Квитки в УСЗ "Дружба" завжди є на нашому сайті, як і будь-яка необхідна інформація. Анонси, рецензії та відгуки завжди допоможуть вам підібрати найкращу подію та отримати яскраві враження в Москві.

Організації у Москві

Універсальний спортивний зал "Дружба"

Ігровий зал “Дружби” має розміри 42 х 42 м., висота 20 м. Місткість: залежно від стану розбірних трибун – від 1700 до 3500 глядачів. Глядачі в УСЗ "Дружба" зроблені таким чином, що спостерігати за грою команд однаково зручно практично з будь-якої точки залу. Над ложами "B" і "D" розташовуються 2 широкі інформаційні табло, що повідомляють рахунок по всіх розіграних партіях і поточний час. Тут проводяться змагання з міні-футболу, волейболу та баскетболу, спортивних танців, художньої гімнастики; міжнародні та російські турніри з різних видів єдиноборств (карате, дзю-до, бокс, самбо), а також корпоративні заходи, конференції, концерти. УСЗ "Дружба" є найбільшою тенісною спорудою Москви - щодня тут можуть займатися тенісом 2000 осіб.

УСЗ “Дружба” має 33 відкриті корти трьох типів покриття (безпограс, ґрунт, та поліграс на центральному корті; центральний корт оточений трибуною на 2000 чол.) та 4 закритих тренувальних тенісних зали, міні-тренажерний зал та сауну. На базі "Дружби" працює одна з найпрестижніших і найпопулярніших тенісних шкіл Москви. Існують також абонементні групи, які навчають тенісу дітей та дорослих. На цокольному поверсі розташовано міні-офісний центр. Є кафе.

СЕКЦІЇ ОРЕНДА

від 800 руб./год

УСЗ "Дружба" має 33 відкриті корти трьох типів покриття (безпограс, грунт, і поліграс на центральному корті; центральний корт оточений трибуною на 2000 чол.) та 4 закриті тренувальні тенісні зали, міні-тренажерний зал та сауну.

УСЗ "Дружба" пропонує спортивний зал для міні-футболу, є роздягальні, душові, паркування.

УСЗ "Дружба" розташовується на набережній Москви-річки, неподалік станції метро "Воробйові гори" і нагадує формою морську зірку. Центральний ігровий зал (42 х 42 м, висотою 20 м) підперезаний з чотирьох сторін трибунами, верхні з яких є стаціонарними, а нижні легко забираються, зрушуючи "гармошкою". Таким чином, створюються різні види майданчиків, а місткість залу варіюється від 1700 до 3500 осіб.

Універсальний спортивний зал "Дружба" у Лужниках

Адреса залу: м. Москва, Лужники, б. 24, стор.

Універсальний спортивний зал "Дружба" було збудовано для проведення змагань XXII Олімпіади 1980 року. Авторами проекту були архітектори І. А. Рожин (будував "Лужники" у 1956 році), Ю. Большаков та В. Тарасевич. УСЗ "Дружба" розташовується на набережній Москви-річки, неподалік станції метро "Воробйові гори" і нагадує формою морську зірку. Під час Олімпіади-80 тут проходили змагання з волейболу. Центральний ігровий зал (40 х 40 м, висотою 20 м) підперезаний з чотирьох сторін трибунами, верхні з яких є стаціонарними, а нижні легко забираються, зсуваючись "гармошкою". Таким чином, створюються різні види майданчиків, а місткість залу варіюється від 1700 до 3500 осіб. Сьогодні тут проводяться змагання з волейболу, міні-футболу та баскетболу, спортивних танців, художньої гімнастики; міжнародні та російські турніри з різних видів єдиноборств (карате, дзю-до, бокс, самбо), а також корпоративні заходи, конференції, концерти.

Палац спорту "ДИНАМО"

Палац Спорту "Динамо" було збудовано у 1980 році до ігор московської Олімпіади. Тоді, влітку 1980 року, у залі проходили захоплюючі матчі олімпійського турніру з баскетболу та ручного м'яча. Після Олімпіади-80 у Палаці Спорту "Динамо" регулярно проводилися найбільші міжнародні та російські змагання з волейболу, баскетболу, міні-футболу, ручного м'яча, художньої гімнастики та різних видів єдиноборств. Наразі Палац Спорту «Динамо» є найбільшим волейбольним центром Росії, домашнім майданчиком волейбольного Клубу «Динамо», базою тренувань волейбольної російської збірної.

Палац Спорту "Динамо" розташований на півночі Москви в районі станцій метро "Водний Стадіон" та "Річковий вокзал". Проїзд: метро "Водний Стадіон", далі маршрутне таксі №594 до зупинки "Палац Спорту "Динамо" або до станції метро "Річковий вокзал", далі пішки через парк "Дружба" (15 хвилин).

Адреса залу: м. Москва, вул. Лавочкина д. 32

Культурно-спортивний комплекс "Промінь"

Адреса залу: м. Москва, 1-а Володимирська, буд. 10-д

Будинок знаходиться на набережній Москви-річки, неподалік станції метро «Воробйові гори», і нагадує формою морську зірку.

Центральний ігровий зал з чотирьох сторін оточений трибунами, причому нижні легко забираються, зрушуючи «гармошкою». Таким чином, створюються різні види майданчиків, а місткість залу варіюється від 1700 до 3500 осіб.

Тут проходили змагання з міні-футболу, волейболу та баскетболу, спортивних танців, художньої гімнастики, міжнародних та російських турнірів з різних видів єдиноборств (карате, дзюдо, бокс, самбо), а також видовищні заходи.

Універсальний спортивний зал «Дружба» було збудовано для проведення змагань XXII Олімпіади 1980 року, повідомляє luzhniki.ru.

Після реконструкції тут, як і раніше, відбуватимуться змагання з різних видів спорту та видовищні заходи. «Дружба» перетвориться на сучасний спортивний об'єкт із найпередовішим оснащенням та розширеними технічними можливостями.

Фасади будівлі оновлять, старе скління замінять на нові енергоефективні вітражі. У приміщеннях зали з'являться професійне спортивне покриття та спеціалізоване спортивне освітлення.

Тут замінять усі інженерні комунікації, встановлять сучасні системи безпеки, енергоефективні системи вентиляції та кондиціювання.

Роботи ведуться у рамках комплексної програми оновлення території. Відкриття зали заплановано на 2018 рік.

Нагадаємо, зараз завершується реконструкція Великої спортивної арени «Лужники». Тут відбудуться церемонія та матч відкриття Чемпіонату світу з футболу 2018 року, один із півфіналів та фінал світового турніру.

Кількість місць для глядачів на стадіоні збільшиться з 78 тис. до 81 тис., трибуни будуть максимально наближені до футбольного поля. У «Лужниках» з'явиться єдиний центр управління зі зручним візуальним оглядом трибун та ігрового поля, тут встановлять два великі відеоекрани для перегляду матчів.

Раніше заступник мера Москви з містобудівної політики та будівництва Марат Хуснуллінзаявив, що стадіон «Лужники» буде готовим до введення до кінця першого півріччя.

«Стадіон «Лужники» буде справжнім шедевром. Він не лише увійде до десятки найбільших у світі футбольних арен, а й стане спортивним об'єктом світового рівня», - наголосив М. Хуснуллін.