Сооружения общественного назначения

Здесь приведены характерные примеры использования структурных конструкций, собираемых из типовых  элементов "Кисловодск", для покрытия разнообразных достаточно крупных сооружений. Примеры иллюстрируют, прежде всего, функциональную и технологическую гибкость структурных покрытий, которая позволяет в короткие сроки и с миннмальными затратами преодолеть трудности возведения крупногабаритного объекта в условиях сложившейся городской застройки. Одновременно демонстрируются возможности решения достаточно сложных архитектурно-композиционных и планировочных задач.

Металлоконструкции изготовлены  Кисловодским ЗМК. Качество и оперативность поставки конструкций, включая достаточно сложные нетиповые элементы, позволяют надеяться, что для роста количества и разнообразия объектов такого рода есть необходимая производственная база, по крайней мере, в Южном регионе России. В то же время, опыт выполнения сборочных работ на стройплощадке, полученный в последние два - три года, еще раз напоминает о конструктивных и технологических недоработках в системе "Кисловодск" - "МАрхИ", подтверждая необходимость перевооружения производства на базе уже имеющихся новых конструктивных и технологических решений.

Покрытие трибун стадиона

г. Пятигорск
Март-апрель 2003г.

• нагрузка от собственного веса и снега - 140 кг/кв.м;
• отрицательная ветровая нагрузка (отсос)- 70 кг/кв.м;
• сейсмичность - 8 баллов.

Покрытие внутреннего двора в торгово-развлекательном центре "Горизонт" 

г. Ростов-на-Дону
июнь 2003 г. - август 2004 г. 

 Первоначально в ТЗ от Генпроектировщика  (Ростовский "Промстройниипроект")  заданы:

•  размеры структурного каркаса покрытия в плане 36х48 м,
•  капительная система опирания структуры по сетке 24х12 м ;
•  круговое очертание покрытия в попереченом разрезе с радиусом 172 м.;
• продольный фонарь верхнего освещения шириной 12 м.;
•  эквивалентная расчетная нагрузка 190 кг/кв.м.
• примыкание в торце к стене высотой 12 м над уровнем кровли, т.е. снеговой мешок ( µ =4, b=15).

Из соображений технологии сборки и монтажа каркас покрытия в компоновочной схеме  разделен на два блока, которые после установки в проектное положение объединяются вдоль общего верхнего пояса, но так, что сохраняют возможность независимых вертикальных перемещений.

Из соображений уменьшения металлоемкости структурный каркас  запроектирован  беспрогонным и  освобожден от продольных поясов верхнего и нижнего яруса в пролетной зоне, перекрытой фонарем. Здесь каркас представляет собой, по существу, решетчатую складку. Только в надопорных полосах структурный каркас целиком заполнен и выполняет здесь функции подстропильных ферм, на которые опираются наклонные стропильные фермы, образующие складку.

Из тех же соображений в каркасе использованы нетиповые стержневые элементы из трубы Ф48х2,8, но наиболее существенные конструктивно технологические нововведения связаны здесь с необходимостью цилиндрического искривления структурного каркаса. Геометрически решение задачи сводится к тому, что в поперечнике поясные стержни верхнего яруса  на 37 мм длиннее стержней нижнего яруса, но при этом оси поясов и раскосов отклоняются от осей крепежных отверстий в коннекторах на угол порядка 0,5°. Обеспечение в этих условиях плотного сопряжения торца стержня с коннектором и составляет существо конструкторско-технологической задачи, которая решена разработчиком и Кисловодским  ЗМК.

Технологическое освоение производства нетиповых элементов каркаса потребовало времени, но в декабре 2003 г. оба блока были собраны и подготовлены к подъему. В этот момент стало известно, что нормы снеговой расчетной нагрузки для  Ростова-на-Дону законодательно увеличены с 70 до 120 кг/кв.м. В дополнение к этому вскоре сменился Заказчик объекта и Генподрядчик. И только в марте 2004 г. был поставлен вопрос о завершении работ. Все это, возможно, послужит объяснением тех непомерно продолжительных сроков, которые потребовались для реализации сравнительно небольшого проекта.

По инициативе Заказчика и Генпроектировщика было решено:

•  сохранить, в основном, ранее принятые конструктивно-компоновочные решения;
•  откорректировать проект каркаса покрытия с учетом увеличения нагрузки;
•  выполнить соответствующие работы по усилению и реконструкции каркаса с минимально возможными     дополнительными затратами.

Компромиссное решение поставленной задачи было найдено благодаря введению в компоновочную схему покрытия дополнительной стойки в зоне снегового мешка. Специфика принятого решения состоит в том, что стойка предназначена для восприятия только снеговых нагрузок. Ее оголовок снабжен винтом, который позволяет ввести стойку в контакт с каркасом покрытия после приложения к нему всех постоянных и длительных нагрузок.

После завершения  работ, связанных с усилением несущего каркаса покрытия, его металлоёмкость составила  около 16 кг/кв.м.

Покрытие дельфинария 

Лазаревский р-н г. Сочи
сентябрь 2004 г. - май 2005 г.

При проектировании этого покрытия соображения экономии металла не были столь важны, как обычно. На первом плане оказались задачи архитектурно-  и конструктивно-компоновочного характера, во первых, потому, что эти задачи не были решены в архитектурной части проекта даже в отношении ливнеотвода. Во-вторых, к моменту начала разработки покрытия был, практически, завершен "нулевой цикл", причем таким образом, что  в пределах перекрываемой площадки 30-метровой ширины не оказалось места для  фундаментов, способных нести покрытие на 16-ти метровой высоте в условиях 8-балльной сейсмики. Одновременно требовали своего решения задачи сборки и монтажа покрытия в условиях непрерывного выполнения на площадке общестроительных работ и ограничений со стороны существующей застройки.

Перечисленные трудности преодолены благодаря сочетанию ряда оригинальных конструктивно-компоновочных приемов:

• структурный каркас выполнен из двух блоков, которые расположены с продольным уклоном 7° и с перепадом 2,3 м  в их стыке; подобно шедовым покрытиям, здесь предусмотрено светопрозрачное ограждение, которое защищает верхний блок от ветровых отрицательных перегрузок, не препятствует дополнительному естественному освещению арены и создает снеговой мешок приемлемых размеров ; 
•  каждый блок по каждой своей продольной стороне опирается на одну наклонную стойку, расположенную под углом 78°  к горизонту в поперечном разрезе, причем пролет между опорными узлами блока составляет 30 м, а пролет между  узлами опирания стоек на фундаменты - 34,8м., что позволяет свободно разместить эти фундаменты;
• вдоль торцевых сторон покрытие опирается на каркасы  зданий дельфинария, причем узлы опирания нижнего блока (2) обеспечивают его неподвижность в горизонтальной плоскости, а узлы опирания верхнего блока не препятствуют его смещениям в продольном направлении и исключают поперечные смещения;
• горизонтальная подвижность верхнего блока (1) устранена благодаря введению двух продольных горизонтальных связей, соединяющих блоки по краям их смежных сторон;
• продольные стороны блоков, которые опираются на наклонные стойки с 9-ти метровой консолью, подкреплены  в зоне опирания  снизу трехгранными фермами из  элементов "Кисловодск"; такое  же подкрепление имеет поперечная сторона  блока 1, обращенная к  блоку 2;
• по середине  своей длины смежные стороны блоков соединены двумя вертикальными связями, благодаря которым нагрузка от снегового мешка частично передается на подкрепленный контур блока 1 и усилия во всех стержнях не превышают значений, допустимых для типовых элементов "Кисловодск".

Введение наклонных стоек исключает использование типовых конструктивных решений опорных узлов и соответствующих приемов монтажа структурных блоков. Главная особенность использованной технологии монтажа состоит в том, что перед подъемом блока  наклонные стойки размещают под ним и подвешивают к его опорным узлам. По мере подъема блока стойки постепенно раздвигаются и наконец свободно повисают. После этого их башмаки разводят в стороны и опускают на фундаменты вместе с блоком. Специально разработанные опорные узлы обладают шарнирной подвижностью в требуемых пределах.

Как видим, использование необычной компоновочной схемы не имело здесь своей непосредственной целью решение определенной архитектурно-композиционной  задачи, однако в целом компоновочные особенности определяют оригинальный, хорошо узнаваемый облик всего сооружения.