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 конст­рукции имеют малый объемный вес, высокую удельную прочность и жест­кость, химическую стойкость, малый коэффициент теплопроводности. Де­ревоклееные конструкции изготавливаются из экологически чистого мате­риала и обеспечивают при этом сбережение энергоресурсов,т.к. расход энер­гии на изготовление единицы продукции из древесины в 5 - 7 раз ниже, чем из железобетона или металла. Из клееной древесины могут создаваться раз­личные системы несущих конструкций, к наиболее распространенным ти­пам относятся балки, рамы, арки различного очертания, пространствен­ные 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 пря­моугольные, коробчатые или двутавровые. Предпочтительны балки сплош­ного сечения, так как они наиболее просты в изготовлении, имеют боль­шую 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 железо­бетонную опору. Между главными балками с шагом 2,5 м расположены вто­ростепенные, а по ним двойной настил толщиной 50 мм (рис. 14.3.2).

484 ФИЗКУЛЬТУРНО-СПОРТИВНЫЕ СООРУЖЕНИЯ

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 по­мощью накладок и нагелей, либо с помощью специальных деревянных вста­вок, 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 опирающей­ся на них балки пролетом 30 м (рис. 14.3.3). Левая консольная балка опирает­ся на наклонную железобетонную стойку, а ее конец крепится металличес­ким тяжем к трибуне. Правая гнутая балка опирается одним концом на фун­дамент, 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 - рациональ­ный тип деревоклееных конструкций. Во многих случаях эти конструк­ции более эффективны, чем железобетонные или металлические. Спортив­ный 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 конструк­ции 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-

КОНСТРУКЦИИ ПОКРЫТИЙ СПОРТИВНЫХ СООРУЖЕНИЙ 485

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

Треугольная арочная конструкция может быть образована из прямоли­нейных 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 покры­тие 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 вызва­но 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 стати­ческую работу включаются несущие и ограждающие элементы покрытия.

 

486 физкультурно-спортивные сооружения

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

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

 

Каркас купольного покрытия здания спортивного центра в Жилине (Сло­вакия) 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 об­шивкой 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 скла­док - 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-

КОНСТРУКЦИИ ПОКРЫТИЙ СПОРТИВНЫХ СООРУЖЕНИЙ_________________________________________________________ 487

 

ки обшиты настилом из досок, по ним уложены утеплитель и кровля. По торцам складок поставлены контурные деревянные клееные ребра, увели­чивающие 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».

 

488 физкультурно-спортивные сооружения

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 конь­ковый элемент, а нижним опираются на железобетонную опору, где схо­дятся 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 ниж­няя поверхность досок оставлена нестроганой.

Деревянные клееные конструкции используются и для возведения по­крытий 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 проле­том 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 гидроизоляцион­ный 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 бассей­нов требования по реверберации звука и по сопротивлению проникновению пара.

Другой способ образования гипара использован для покрытия плаватель­ного 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 ребра­ми. По контурам гипаров устанавливаются бортовые балки, каждая из четы­рех ветвей общей высотой 132 см. Поверх ребер - сплошной настил толщи-

КОНСТРУКЦИИ ПОКРЫТИЙ СПОРТИВНЫХ СООРУЖЕНИЙ 489

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

Образование поверхности гипаров с помощью прямолинейных элемен­тов использовано при проектировании покрытия спортивного зала в Ниж­нем Новгороде. Каждый из пяти рядом стоящих залов размером по 27 х 15 м перекрыт гипаром, опирающимся на угловые колонны (рис. 14.3.10). По кон­туру каждого гипара установлены клееные деревянные треугольные ароч­ные конструкции, на которые опираются клееные деревянные прямоли­нейные 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 приме­няют сетчатые купола. Эти купола образуются из относительно небольших по размерам деревоклееных пересекающихся ребер трех направлений, со­единяемых 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

490 физкультурно-спортивные сооружения

части сферы, описанной радиусом 90 м. Конструкция купола состоит из пересекающихся в трех направлениях клееных деревянных ребер одинако­вого радиуса кривизны, образующих треугольные ячейки одинаковых раз­меров по всей поверхности купола, кроме опорной зоны. Поперечное се­чение ребер — 148 х 700 мм, в приопорной зоне их ширина увеличена до 204 мм. Для соединения ребер разработан специальный металлический эле­мент, 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 тепло­изоляции 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 шести­угольную втулку с шестью парами нижних и верхних соединительных обойм, в которые вставляются ребра купола. Такое узловое соединение может вос­принять 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) диамет­ром 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 — гидроизо­ляционный 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 дере­вянным 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. Покры­тие 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 изго­товление и монтаж полносборных зданий комплектной поставки.

Спортивно-оздоровительный корпус с залом 36 х 18 м в Ясеневе (Мос­ква) 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 грун­тов могут опираться на сваи либо непосредственно на грунт.

Покрытия и стены выполнены из панелей, включающих деревянный каркас, утеплитель с пароизоляцией, асбесто-цементные обшивки и венти­лируемый 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 во­достойкой фанерой.

КОНСТРУКЦИИ ПОКРЫТИЙ СПОРТИВНЫХ СООРУЖЕНИЙ_________________________________________________________ 491

 

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 столб­чатые фундаменты, воспринимающие распор. Сечение балок пониженной части - 140 х 450 мм.

Наружные продольные стены имеют каркас с заполнением самонесу­щими 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-

492 ФИЗКУЛЬТУРНО-СПОРТИВНЫЕ СООРУЖЕНИЯ

 

 

го очертания с радиусом изгиба 10 м. Распор арок воспринимается арматур­ными 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 верх­няя 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, утеп­лителя 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 лис­тов. Карнизная часть и конек покрываются оцинкованной листовой сталью.

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 восприни­маются в уровне закрепления в контуре растянутых несущих вант. Возмож­ны и другие способы передачи усилий от вант — на мощные железобетон­ные пилоны, на конструкции трибун или примыкающих объемов.

Висячие покрытия с гибкими вантами требуют дополнительных ме-

КОНСТРУКЦИИ ПОКРЫТИИ СПОРТИВНЫХ СООРУЖЕНИЙ____________________________________________________________________________ 493

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

Применение вместо гибких тросов жестких вант из прокатных профи­лей, обладающих значительной изгибной жесткостью, позволяет не прово­дить специальных мероприятий по стабилизации покрытий. Ограждением покрытий могут служить утепленные плиты на металлическом или деревян­ном каркасе, тенты или железобетонные плиты, в последнем случае замо­ноличивание швов между плитами позволяет создать жесткие висячие желе­зобетонные оболочки, хорошо сопротивляющиеся ветровым и неравномер­ным 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 покры­тий несущий и стабилизирующий тросы ферм крепятся к наружным

колоннам здания в разных уровнях, что позволило значительно умень­шить строительную высоту покрытия. Колонны передают усилия от тро­сов на сборно-монолитное опорное кольцо. После предварительного напряжения тросов система вантовых ферм может воспринимать все нагрузки на покрытие. Поэтому ограждающими конструкциями покры­тия 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 гиперболичес­кая 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-

494 физкультурно-спортивные сооружения

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) пред­ставляет собой висячую железобетонную оболочку. Оболочка образована стальной вантовой сеткой из несущих и напрягающих тросов, располо­женных с шагом 6 м. По тросам уложены сборные железобетонные плиты размером 5 х 5 м. Участки между плитами шириной 1 м замоноличены сло­ем бетона, что в итоге и создает покрытие в виде оболочки. Тросы оболоч­ки 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 меж­ду жесткими конструкциями в виде арок, рам, мачт и опорным контуром или анкерными устройствами.

Ледовый дворец в Мюнхене (Германия) площадью 4200 м² 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 по­лиэфирная 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.

ВОЗДУХООПОРНЫЕ КОНСТРУКЦИИ

Воздухоопорные конструкции покрытий позволяют перекрывать боль­шие пролеты при малом собственном весе. Оболочка такого покрытия удер­живается в проектном положении с помощью избыточного давления возду-

КОНСТРУКЦИИ ПОКРЫТИЙ СПОРТИВНЫХ СООРУЖЕНИЙ 495

ха. Применяются два типа воздухоопорных оболочек — однослойные и двух­слойные. В первом случае избыточное давление воздуха создается внутри все­го перекрываемого помещения, а во втором — поддерживается только внут­ри линзовидного двухслойного покрытия. Линзовидные пневматические обо­лочки хорошо воспринимают снеговые и ветровые нагрузки, а также имеют высокие звукоизоляционные и теплоизоляционные качества. Этот тип по­крытия избавляет занимающихся от воздействия избыточного давления. Пневматические оболочки покрытий выполняются обычно с применением ткани из стекловолокна с двухсторонней тефлоновой пропиткой. При не­больших перекрываемых пролетах ткань, поддерживаемая избыточным дав­лением, полностью может сопротивляться внешним воздействиям. При боль­ших пролетах необходимо использовать тросы для усиления покрытия. С це­лью 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.

 

496 физкультурно-спортивные сооружения

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/ м². Внутренний слой обо­лочки — из микропористой акустической стеклоткани с тефлоновым по­крытием, вес слоя - 0,41 кг/м². Оболочка усилена 22 стальными оцинко­ванными канатами диаметром 70 — 76 мм, расположенными в двух взаим­ноперпендикулярных направлениях. Избыточное давление воздуха внутри оболочки — 30 кг/м².

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

Мембрана площадью 5000 м² 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 давле­ние 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 кры­шу, действует только на верхнем этаже, на остальных двух этажах здания специальные двери предотвращают действие избыточного давления. Ниже мембраны расположен подвесной утепленный акустический потолок. Бла­годаря 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.