В настоящее время существует много спортивных сооружений, имеющих различные формы, размеры, виды конструкций. Проанализировав информацию об этих сооружениях, можно сделать вывод о том, что для большинства их них, в связи со сравнительно большими размерами в плане, в качестве покрытия чаще всего используют различного рода висячие конструкции покрытий, так как с увеличением пролета эффективность их применения возрастает. Такие конструкции имеют достаточно большой ряд преимуществ, а также являются одной из наиболее перспективных конструктивных форм для применения новых высокопрочных материалов.
Особенностью нашего тренировочного спортивного комплекса являться конструкция покрытия. В качестве нее мы выбрали седловинную напряженную сетку. Висячие системы являются распорными системами, и для восприятия распора понадобилась достаточно мощная опорная конструкция. Для повышения эффективности работы такой конструкции форму здания в плане выбирали круглой. Это позволило уменьшить стоимость опорной конструкции. Для размещения 2-х площадок диаметр круглого здания составил 78 м. Роль опорной конструкции играет опорное стальное кольцо сложной формы с коробчатым сечением размером 2 м х 1,036 м. Сетка покрытия (2 м х 2 м) имеет выгнутые вверх стабилизирующие нити (канат 65 мм) и выгнутые вниз несущие нити (канат 30 мм). Поверхность сетки принимаю в форме гиперболического параболоида. Такая сетка по своей геометрической связанности является мгновенно-жесткой системой и для устойчивой работы стабилизирующих тросов создается предварительное напряжение 80 кН. Работа сетки при действии внешней нагрузки подобна работе двухпоясной системы, т.е. внешняя нагрузка увеличивает начальные растягивающие усилия в несущих тросах и уменьшает начальное растяжение в стабилизирующих.
Для расчета данной конструкции была создана объемная расчетная схема, состоящая из несущих и стабилизирующих нитей, опорного кольца и колонн. Расчет именно объемной расчетной схемы дал возможность учесть перемещения в конструкции покрытия, вызванные деформацией опорного кольца и колонн, что обязательно при расчете висячих конструкций. Статический расчет производился в ПК-ЛИРА с учетом геометрической нелинейности. Были рассмотрены несколько вариантов жесткостей и предварительно были приняты следующие типы жесткостей, удовлетворяющие требованиям по II группе предельных состояний (Таблица 1).
Таблица 1. Характеристики принятых сечений
Номер типа жесткости |
Тип жесткости, эскиз сечения |
Наименование элемента |
1 |
2 Ι 40К14 Б.1. |
Колонна |
2 |
Коробчатое сечение Полка – 2000х36 мм Пояс – 1000х30 мм Б.2. |
Опорное кольцо |
3 |
Канат Ø 65 мм Б.3. |
Несущий вант |
4 |
Канат Ø 30 мм Б.4. |
Стабилизирующий вант |
Предельные значения вертикальных перемещений для такого типа покрытий в нормативных документах не даны, но в рекомендациях по проектированию висячих покрытий сказано: "предельные величины вертикальных перемещений пролетных конструкций висячих покрытий от временных нагрузок устанавливаются эксплуатационными или технологическими требованиями". В нашем случае технологические требования отсутствуют. К эксплуатационным требованиям в тренировочном спортивном комплексе касающихся покрытия относятся требования по высоте зала для различных видов игр. Максимальные требования по высоте предъявляются залам для занятия волейболом - 7 м. Полученные вертикальные перемещения (647 мм или 1/120 пролета) удовлетворяют установленным на основе эксплуатационных требований.
Список использованных источников
1. СП 16.13330.2011 Стальные конструкции. Актуализированная редакция СНиП II-23-81*.
2. СП 31-112-2004 Физкультурно-спортивные залы. Часть 1.
3. Кудишин Ю.И., Беленя Е.И. Металлические конструкции. 10-е издание. М: Академия, 2007.
4. Рекомендации по проектированию висячих конструкций. М: (ЦНИИСК им.Кучеренко), 1973.