Покрытия

Рис. 6.106. Крытый конькобежный центр в Крылатском:

а — схема расположения оттяжек, вант, ферм на фрагменте плана покрытия; б - схема расположения измерительных устройств на вантах, стойках Л-образной опоры, вертикальных звеньях жестких оттяжек; 1 – башня (Л-образная стойка); 2 - ванты; 3 — оттяжки; 4 — фермы; 5 — анкерная стойка; и.у. – измерительное устройство

В выборе общего композиционного решения определяющую роль сыграло то обстоятельство, что в конькобежном спорте главные события — старты и финиши (на разных дистанциях) происходят на одной прямой. Именно вдоль нее целесообразно организовать как можно больше зрительских мест. Этим и продиктована асимметричная (относительно продольной оси 400-метровой беговой дорожки) композиция здания, где вдоль стартово-финишной прямой размещена одноярусная (высотой 4 этажа) главная трибуна, которая состоит из 31 ряда и вмещает около 4 тыс. мест для зрителей. На ней расположены места для VIP-гостей, прессы, а также застекленная ложа для судей. Напротив устроена трибуна из 10 рядов (около 1,8 тыс. мест, в том числе 33 места для инвалидов на колясках). На двух виражах находятся трибуны из 5 и 6 рядов, рассчитанные почти на 1,7 тыс. мест каждая.

Ширина главной трибуны в центре составляет около 30м, а в зонах, близких к виражам, — 6 м. В плане главная трибуна представляет сегмент окружности. Поскольку этот сегмент располагается с одной стороны от продольной оси ледового поля, то естественным абрисом арены (и здания в целом) стал сектор, очень близкий к полуокружности, с радиусом 117,3 м для арены и 123,6 м для всего здания. Таким образом, полукруг — основа планировочной схемы здания.

Здание ККЦ не имеет подвала, техподполья. Лишь в относительно небольшой его части есть подобие цокольного этажа, заглубленного по отношению к первому этажу на 2,4 м, где устроен хладоцентр.

На первом этаже (отм. 0,00) в подтрибунных пространствах размещены раздевалки для спортсменов, медицинские кабинеты, спортзал, кухни буфетов, туалеты для зрителей, кабинеты администрации, мастерские, насосные, тепловой пункт, станция водоподготовки и лаборатория контроля воды, помещения для уборочной мини-техники и льдоуборочных машин с ямой для оттайки снега и ледовой крошки, электрощитовая, пожарный пост и центральная диспетчерская. Охлаждаемая плита ледового поля также расположена на этой отметке.

В пространстве под главной трибуной запроектированы вестибюли и фойе с основными входами на трибуны, буфеты, санузлы для зрителей, ложа для судей, пресс-центр. Помещения для VIP-гостей занимают третий этаж здания. Выше размещаются комментаторские кабины, аппаратные, венткамеры и другие технические и технологические помещения.

Конструктивная схема здания продиктована его радиально-кольцевой планировочной структурой. В центре почти полукругового сектора, образующего план ККЦ, расположена центральная опора радиально ориентированных ферм покрытия, опирающихся другим концом на монолитные железобетонные колонны, установленные по круговой оси Г-1.

Сложное геологическое строение участка обусловили насыпные грунты с немалыми включениями строительного мусора (железобетон, металл, резина), мощность которых колеблется от 1,3 до 6,8 м на протяжении длины всего здания (~ 260 м), и наличие потенциальной карстовосуффозионной опасности. Под насыпными грунтами залегают пески (различной плотности и крупности) толщиной 4-6 м, под которыми лежат юрские полутвердые и твердые глины мощностью до 25 м, под ними находятся частично разрушенные известняки, представляющие собой потенциальную карстовую опасность. Необходимо отметить, что юрские глины не защищают все сооружение от возможных карстовых явлений. Под частью здания проходит долина древнего размыва, и в этом месте глины отсутствуют.

С учетом вышеизложенного, а также принимая во внимание очень небольшую собственную жесткость здания и чрезвычайно высокие требования в отношении отклонений по вертикали для ледовой плиты (± 5 мм), на стадии рабочей документации фундаменты, ранее запроектированные в виде монолитных железобетонных плит на уплотненной щебеночно-песчаной засыпке, заменены на свайные.

Забивные сваи приняты сечением 30x30 см, длиной 12 м с бурением лидерных скважин, несущая способность сваи — 500 кН. Испытания свай показали несущую способность, очень близкую к расчетной.

Ростверки предусмотрены «точечные». В тех местах, где отсутствуют юрские глины, кусты свай под разные колонны объединены ростверками с такими сечениями и армированием, чтобы в случае образования карстовой воронки и «провала» свай нагрузку от колонны восприняли ростверки и передали ее на соседние кусты свай.

Фундамент главной опоры ферм покрытия рассчитан и сконструирован на сложную схему загружения, в которой участвуют и значительные нормальные силы, и моменты в двух направлениях. Он имеет размеры 38x30,5x4 м, установлен на 688 сваях, его подошва заглублена на 6,5 м.

Учитывая чрезвычайно сжатые сроки строительства и необходимость выполнять одновременно различные строительные процессы, генподрядчик принял решение осуществлять укрупнительную сборку и монтаж ферм на платформе несущей плиты ледового поля. Это потребовало ее усиления.

На эту несущую плиту укладывали слой (350 мм) утрамбованного песка, слой (100мм) жесткого утеплителя (стиродур) на скользящем слое из пленки, затем железобетонную охлаждаемую плиту (толщина 150 мм) общей площадью 11500 м². Ее размеры 70x180 м соответствуют размерам шести хоккейных полей.

Впервые в мировой практике строительства крытых конькобежных катков охлаждаемая плита состоит из пяти секторов (главная беговая дорожка, детская тренировочная дорожка с хоккейной площадкой, два виража этой дорожки, тренировочный вираж главной дорожки и площадка для кёрлинга). Каждый сектор может быть охлажден и покрыт льдом независимо от состояния и температурного режима остальных. Это позволяет использовать лед и для скоростного бега на соревнованиях самого высокого уровня, и для массового катания на коньках.

Для независимого охлаждения разных участков плиты, к каждому из них подвели трубы с хладоносителем. Сложная система каналов с трубами-коллекторами проходит между несущей и охлаждаемой плитами.

Благодаря разработкам НИИЖБа, впервые у кольца, на котором располагается главная беговая дорожка, нет ни одного поперечного шва, так как оно выполнено из бетона на напрягающем цементе. Например, каток в г. Нагано (Япония) имеет шесть швов, каток в г. Херенвейн (Голландия) - четыре. Каждый температурный шов поперек дорожки — это место изменения температуры льда и вследствие этого мгновенной перебивки ритма бега.

Каркас и перекрытия здания — из монолитного железобетона. Колонны круглого сечения диаметром 600 мм и 1м по верху объединены железобетонными балками. В перекрытиях, часть из которых должна оставаться вне теплого контура, пре­дусмотрены температурные швы.

Главная опора ферм покрытия представляет собой ствол в виде цилиндрического «стакана» диаметром 12 м, толщина стенки — 60 см. Низ ствола находится на отм. 2,6 м, верх — на отм. 12,8 м. На этой отметке на стволе (с соответствующей анкеровкой арматурой) лежит плита главной опоры, представляющая собой диск диаметром 34 м и толщиной 2 м. В секторе опирания ферм на плите устроен «зуб» — шпонка для восприятия горизонтальных усилий от ферм покрытия.

Покрытие состоит из системы радиально расположенных ферм с верхним поясом из клееной древе­сины, с раскосами и нижним поясом из стальных труб (длина в осях 50,4 м). Чтобы перекрыть пролет ледовой арены около 102 м, фермы соединены одна с другой в середине пролета через опирание на стальную полукольцевую балку, подвешенную в точках, близких к опорам ферм, за растянутые безызгибные ванты (19 шт.) к Л-образному стальному пилону (высотой ~ 60 м). Он расположен на плите главной опоры на отм. 14,8 м на двух цилиндрических шарнирах и оттягивается в направлении, противоположном направлению вант, двумя стальными оттяжками, которые заанкерены в анкерный фундамент. Объем последнего равен 4374 м³, масса – 10935 т, а максимальное усилие в каждой из оттяжек составляет 3 470 т, коэффициент запаса анкеровки принят 1,58.

В связи с тем, что СНиП не разрешает использовать деревянные конструкции в покрытии для катков, вмещающих более 4 тыс. зрителей, ЦНИИСК им. Кучеренко составил специальные технические условия.

На верхние пояса ферм с шагом 6м в кольцевом направлении уложены прогоны из клееной древесины, а на них — профнастил Н-114, работающий по неразрезной схеме. На настиле лежит пароизоляция (изоспан), затем утеплитель «руф баттс» (толщиной 19 см), два слоя алькорплана (армированная ПВХ-пленка толщиной 1,2 мм). По требованию Госпожнадзора России в конструкции кровли применены материалы с уровнем горючести не выше Г-1.

Наружные стены выполнены из газобетонных блоков толщиной 200 мм по стальному фахверку. Снаружи применен утеплитель «лайт баттс» толщиной 150 мм. Внешняя отделка — алюкобонд и минерит.

Приведенные примеры подтверждают многообразие способов монтажа большепролетных многоэтажных зданий, тесную связь и взаимозависимость конструктивных решений и способов производства работ, необходимость вариантного проектирования с целью выбора оптимального решения.