ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

Номер

08-031-01

Наименование проекта

Арочные покрытия для спортивных залов

Назначение

Разработка рабочих проектов спортивных сооружений

Рекомендуемая область применения

Строительное проектирование

Описание

Результат выполнения конструкторской разработки.

Разработаны два технических проекта спортивных зданий: один – для многоцелевых спортивных залов, предназначенных для проведения соревнований и учебно-тренировочных занятий по различным видам спорта, другой – для крытого катка спортивного комплекса.

Конструкция покрытия спортивного зала состоит из арок пролетом 24 м, расположенных с шагом 6 м. Каждая арка состоит из семи отправочных элементов длиной от 5,75 до 7,1 м и затяжки, которая расположена на отметке 9,05 м (рис. 1).

Покрытие зала в средней части пролета светопрозрачное, из стеклопла-стиковых панелей, в крайних частях - из двухслойного стального профнастила с утеплителем типа URSA между ними.

Стены выполняются из керамического кирпича облегченной кладки с опиранием на фундаментные балки. Фундаменты монолитные, глубина зало­жения - 1,05 м ниже уровня пола.

Стойки и нижние части арок - решетчатые, с поясами из квадратных труб -120х3 мм и решеткой из труб 80х3 мм, верхние части арок — из прямоугольной трубы 200х160х5 мм. Конструкции арочного покрытия выполнены из стали С245, прогоны - из стали С375. Затяжка диаметром 25 мм - из арматурной стали A-III. Монтажные соединения - на болтах нормальной точности.

Совместность работы арок обеспечивается двумя связевыми фермами по верхним поясам арок, образуемых крайними прогонами покрытия с решеткой из гнутых швеллеров. Устойчивость из плоскости арок обеспечивается прого­нами по верхним поясам арок и связями, расположенными на уровне стыка нижних поясов и арки стоек.

Расчет арки с затяжкой выполнялся на действие постоянной, снеговой и ветровой нагрузок с использованием программы "МИРАЖ" по расчетной схеме с шарнирными опорными узлами и с шарнирным примыканием решетки к поя­сам арки. Вертикальные перемещения узлов арки от действия нормативных на­грузок - до 5 см, горизонтальные - до 7 см.

Технико-экономическое обоснование арочного покрытия выполнено в сравнении с конструкциями типа "Кисловодск" и "Молодечно". Арочное покрытие дает снижение расхода стали до 20%. Светопрозрачное покрытие придает конструкциям выразительный внешний вид, расширяет внутреннее пространство зала. 

Размеры зала в плане 30х48 м, пролетом 24+6=30 м. Высота над уровнем пола в средней части 11,5 м, высота продольной стены 6 м.

Крытый каток спортивного комплекса "Десна" с арочным покрытием имеет размеры в плане 78х42 м и предназначен для проведения круглогодич­ных соревнований по хоккею и фигурному катанию. Арки пролетом 42 м и вы­сотой в коньке 14,9 м располагаются параллельно между собой с шагом 6м (рис. 2). По аркам закрепляются прогоны с профнастилом, на котором размещаются бруски и утеплитель (минераловатные плиты), а сверху по брускам закрепляется кровельный профнастил.

Арка с затяжкой рассчитывалась как стержневая система с двумя шарнирами на опорах по программе "GAMMA", для чего она разбивалась на 18 коротких стержней, которые при допустимом приближении принимались за прямые. Были рассмотрены следующие нагрузки на арку: постоянная (от веса конструкций покрытия), ветровая и снеговая в двух вариантах (равномерная и с нагрузкой на полуарку). В результате была выбрана комбинация нагрузок, вызывающая наибольшие деформации и усилия в стержнях. Расчет арки выполнен с различными поперечными сечениями. Из сравнения вариантов была выбрана конструкция арки, верхний и нижний пояса которой приняты из швеллеров №14, решетка из уголков. Высота сечения арки - переменная: в коньке - 800 мм, в наиболее напряженных сечениях -1500 мм, в опорных узлах - 400 мм.

При монтаже арка объединяется из двух полуарок, а каждая полуарка со­бирается из четырех отправочных марок. Монтажные соединения - фланцевые на болтах повышенной точности. На проектной высоте 9,2 м к каждой арке на подвесках закрепляется затяжка. Затяжки служат для восприятия распорного усилия, уменьшения деформации арок при неравномерной нагрузке, а также для подвески и крепления на них осветительных приборов.

Такая конструкция арок вполне допустима, максимальные прогибы при нормативной нагрузке составили 11см, что меньше допустимых (16 см).

Арочное покрытие катка более рационально, чем покрытие из стропиль­ных ферм, как в плане архитектурно-конструктивной формы, так и в плане эко­номии материалов (снижение расхода стали до 30%).

Таким образом, рациональность арочных покрытий для обоих спортивных залов обеспечивается за счет выбора оптимальных очертаний поясов и стрелок подъ­ема арок, назначения переменного по длине сечения и наличия затяжек, приме­нения облегченных профилей сечений стержней и облегченных типов ограж­дающих конструкций.

Данные проекты арочных покрытий могут быть использованы при разработке рабочих проектов спортивных сооружений.

Преимущества перед известными аналогами

Применение современных строительных материалов, облегченных, легко-собираемых конструкций. эстетика

Стадия освоения

Внедрено в производство

Результаты испытаний

Соответствует технической характеристике изделия (устройства)

Технико-экономический эффект

Снижение металлоемкости конструкций на 20-30%

Возможность передачи за рубеж

Возможна передача за рубеж

Дата поступления материала

02.02.2001