Спортивные сооружения с искусственным льдом
ФГБОУ
ВПО «Петербурнгский государственный университет путей сообщения императора
Александра I»
Факультет
«Промышленное и гражданское строительство»
Кафедра
«Здания»
Реферат
«Спортивные
сооружения с искусственным льдом»
Выполнил: студент
Гатауллин В.И.
Проверил: профессор
Никитин Ю.А.
г.
Санкт-Петербург
Содержание
Введение
. Основные тенденции развития
. Основные классификации сооружений с искусственным льдом
. Конструкции покрытий ледовых полей искусственных катков
. Несущие конструкции покрытий спортивных сооружений
.1 Железобетонные конструкции
.2 Металлические конструкции
.3 Деревянные клееные конструкции
Заключение
Библиографический список
Приложения
Введение
Развитие физической культуры и
спорта - одна из основных государственных программ в России. В последние годы
популярность спорта в нашей стране неуклонно растет, с каждым годом
увеличивается количество систематически занимающихся спортом людей. Однако
качественное развитие массовой физической культуры и спорта возможно только при
наличии современной материально-технической базы, а также отлаженной системы
физкультурных и спортивных мероприятий.
Государственная программа
Оренбургской области "Развитие физической культуры, спорта и туризма"
также является одной из ключевых. За последние 4 года в Оренбургской области
построено и реконструировано 19 крупных объектов спортивной направленности.
Только в прошлом году было введено 16 спортивных сооружений, в том числе 2
специализированных зала, 2 физкультурно-оздоровительных комплекса, 1
физкультурно-оздоровительный комплекс с ледовой ареной и 11 плоскостных
сооружений. Для проведения массовых спортивных и физкультурно-оздоровительных
мероприятий, занятий физической культурой и спортом населением области в 2013
году было задействовано 4 623 спортивных сооружения.
Строительство ледового дворца в
г.Новотроицк обусловлено потребностью в спортивных сооружениях в городе,
поскольку в настоящее время интенсивно развивается спортивно-оздоровительная
база, растет интерес молодежи к спорту.
Целью данного реферата является сбор
информации о существующих ледовых аренах, их классификаций, а также анализ
конструкций.
1. Основные тенденции развития
Архитектура сооружений с
искусственным льдом формировалась на фоне роста популярности спортивных соревнований,
физкультурно-оздоровительных занятий, развития конструкций, появления новых
материалов, расцвета телевидения и других средств информации.
Число открытых сооружений, особенно
демонстрационных, постепенно сокращается. Открытые катки строились в 70-е годы,
но в дальнейшем их строительство не только сократилось, но и уже построенные
открытые сооружения начали реконструироваться либо в полуоткрытые с легким
покрытием, либо в крытые. Эта тенденция обусловлена желанием иметь сооружения
круглогодичного использования, защищенные от воздействия окружающей среды.
Ведется реконструкция открытых катков либо запланированное поэтапное
строительство с постепенным переходом от открытого катка к полуоткрытому, а
затем к крытому. Крышу приобрели и некоторые традиционно открытые сооружения -
конькобежные дорожки, поля для хоккея с мячом (конькобежная дорожка «Тиалф»в
Херенвейне, Нидерланды).
К XXII Олимпиаде были построены
уникальные сооружения с искусственным льдом, которые могут служить примерами
крытых конькобежных дорожек, полей для хоккея с мячом. Дворец спорта в
Санкт-Петербурге на 25 тыс. зрителей вместил конькобежную дорожку длиной 333,3
м, спортивный комплекс «Олимпийский» в Москве - поле для хоккея с мячом, куда
вписалась 250-метровая конькобежная дорожка с трибунами на 35 - 40 тыс.мест
(при установке мест на арене). Наряду с насыщением спортивных сооружений
большим числом ледовых площадок, залами, наметилась тенденция увеличения доли
специализированных сооружений, предназначенных либо только для хоккея, либо только
для фигурного катания (центры в Мангейме, Оберсдорфе, Германия), либо для школы
фигурного катания с ледяной площадкой уменьшенных размеров (30 х 20 м).
Выявляется стремление использовать сооружения с искусственным льдом не только
для спортивных и зрелищных мероприятий, но и для физкультурно-оздоровительных
занятий, активного отдыха - массового катания, игры в керлинг, танцев на льду.
В последние годы строят специализированные открытые и крытые сооружения для
проведения досуга населения. Развитие сооружений - тренировочных и
демонстрационных - идет по пути создания более комфортных условий и для
спортсменов, и для занимающихся активным отдыхом, и для зрителей. Искусственные
катки размещаются либо самостоятельно, либо в кооперации с другими сооружениями
однородного или иного назначения: открытой конькобежной дорожкой (400 или 333,3
м) с расположенной внутри нее хоккейной площадкой; открытыми (крытыми)
тренировочными площадками с универсальным спортивно-зрелищным залом.
Объединение ледяных поверхностей
дает функциональные преимущества: увеличиваются возможности использования льда
- конькобежная дорожка используется для тренировок спортсменов или для
массового катания, одновременно хоккейная площадка внутри нее может
использоваться фигуристами или школой танцев на льду, или для массового
катания. Таких комплексов в Европе много, особенно в Нидерландах. Кооперация с
сооружениями иного назначения основана на объединении сооружений с
искусственным льдом с другими спортивными сооружениями (спортзалами, бассейнами,
плоскостными сооружениями), или в общественном центре со зрелищными
(кинотеатрами) или другими общественными сооружениями (ресторанами, кафе,
универсальными магазинами, торговыми центрами, гостиницами). Такие комплексы
широко распространены как у нас, так и в других странах. Появляются пока
единичные высотные кооперированные сооружения. В них несколько спортивных
залов, как тренировочных, так и демонстрационных. Комплексы, получившие
распространение в последние годы, различаются по составу, по композиционным
приемам, конструкциям, материалам, что создает широкий диапазон архитектурных
композиций.
2. Основные классификации сооружений
с искусственным льдом
Сооружения с искусственным льдом
можно поделить на четыре основные группы:
открытые;
крытые;
полуоткрытые;
трансформируемые;
Открытые - сооружения, основной
функциональный элемент которых(конькобежная дорожка, хоккейное поле, площадка
для фигурного катания) не имеет ограждающих конструкций; полуоткрытые - не
имеющие ограждающих конструкций, полностью замыкающих объем (навес или навес и
часть стен или навес и стены не на всю высоту), и как следствие их основной
функциональный элемент не отапливается; крытые - основной функциональный
элемент которых находится в отапливаемом помещении; трансформируемые - конструкции
таких сооружений, трансформируясь, превращают крытые сооружения в открытые или
полуоткрытые, а открытые - в полуоткрытые. Трансформация производится в
зависимости от погоды: открытый каток, приобретая крышу, защищающую от осадков
и от прямых солнечных лучей, превращается в полуоткрытый. Проектируемый ледовый
дворец относится к категории крытых сооружений.
В связи с тем, что обслуживание
населения городов предполагает ступенчатую иерархию спортивных сооружений,
можно выделить группы сооружений по градостроительному признаку:
общегородские спортивные сооружения;
межрайонные спортивные сооружения;
районные спортивные сооружения;
микрорайонные спортивные сооружения.
Общегородские спортивные сооружения
служат потребностям всего городского населения, и чаще всего обслуживают
крупные соревнования городского, регионального, межрегионального и
международного уровней. Такие сооружения принято называть сооружениями
эпизодического пользования.
Межрайонные и районные спортивные
сооружения призваны удовлетворять периодические потребности горожан, и их
радиус доступности обычно не превышает 700-1200 метров, что соответствует
размещению этих учреждений в центре жилых районов. В таких сооружениях
периодически проводятся соревнования местного уровня, действуют специализированные
и универсальные спортивные секции. Данные сооружения в силу своего
использования называют сооружениями периодического пользования.
Микрорайонные спортивные сооружения
представляют собой открытые спортивные площадки, небольшие спортивные залы, обслуживающие
местное население ежедневно, и удовлетворяющие повседневные потребности
горожан. Радиус доступности таких сооружений не превышает 500 метров, что
соответствует их размещению в жилом районе, в микрорайонах и жилых группах.
Аналогично первым двум группам, микрорайонные спортивные сооружения называют
сооружениями повседневного пользования.
Проектируемый ледовый дворец
относится к категории общегородских спортивных сооружений.
По функционально-технологическому
признаку сооружения с искусственным льдом делятся на:
учебно-тренировочные,
демонстрационно-спортивные
Учебно-тренировочные сооружения
предназначены для тренировочных занятий и не имеют мест для коммерческого
зрителя. Они могут быть специализированными - для одного вида спорта (фигурного
катания или хоккея, хоккея с мячом, скоростного бега на коньках, массового
катания) или универсальными- для нескольких видов спорта (фигурного катания и
хоккея, фигурного катания и скоростного бега на коньках и т.д.)
Демонстрационно-спортивные
сооружения предназначенные главным образом для платных мероприятий в
присутствии зрителей. Они также могут быть специализированными или
универсальными. Кроме того, универсальные демонстрационно-спортивные сооружения
могут иметь расширенную функциональную составляющую, и могут дать возможность
проведения не только спортивных мероприятий, но и концертов, выставок,
фестивалей. Такие сооружения часто называются многофункциональными.
Проектируемый ледовый дворец
относится к категории универсальных демонстрационно-спортивных сооружений.
3. Конструкции покрытий ледовых
полей искусственных катков
Ледовое поле искусственных катков и
конькобежных дорожек состоит из слоя намораживаемого льда, железобетонной плиты
покрытия с находящейся внутри нее системой охлаждения, подстилающего слоя и
естественного или искусственного основания. Открытые ледовые спортивные
комплексы используются, как правило, по-разному в зимние и летние месяцы. Летом
они могут использоваться для катания на роликовых коньках. В то же время
существуют примеры круглогодичного использования открытых ледовых полей,
например, высокогорный стадион «Медео» вблизи Алма-Аты, Казахстан. При
проектировании открытых ледовых полей, исходя из характерного их использования
в зимние и летние месяцы, следует формировать специальные зоны спортивного
назначения, вспомогательных служб и т.п. Стремление к круглогодичному
использованию ледовых полей приводит обычно к сооружению дворцов спорта либо, в
редких случаях, покрытий над ареной.
Ледовые поля должны иметь
равномерное качество льда и обеспечивать возможность использования бетонных
дорожек и плиты для катания на роликовых коньках в летние месяцы. Поэтому их
проектирование и строительство связаны с рядом специфических особенностей.
Железобетонная плита или полоса должны быть бесшовными либо с ограниченным
количеством швов. При этом необходимо учитывать перепад температур на нижней и
верхней поверхностях плиты до 20° С. Кроме того, следует учитывать усадку
бетона, силы трения, вызываемые деформацией плиты, нагрузку от автомашин. При
намораживании льда на бетонной плите необходимо не допустить замораживания
основания. Поэтому процесс льдообразования должен быть достаточно длительным:
не менее года в закрытых помещениях и более полугода для открытых арен.
При устройстве ледового поля или дорожки
на естественном грунтовом основании по нему укладывается подстилающий слой,
конструкция которого зависит от гидрогеологических условий и температурных
перепадов в районе строительства, а также требований к сохранению
горизонтальной поверхности железобетонной плиты при температурных деформациях.
При разнице температур на нижней и верхней поверхностях плиты 20°С и
горизонтальном перемещении плиты ±15 мм наибольшее отклонение поверхности плиты
от горизонтали не должно превышать 4 мм. Поэтому в некоторых случаях при
прочных сухих грунтах слой может состоять из песчаной подушки толщиной 450-500
мм, теплоизоляционного материала толщиной 80 - 100 мм, трех-четырех слоев
гидроизоляции (См.прил.1). В других случаях применяют более сложные конструкции
подстилающих слоев, используя сборные или монолитные железобетонные плиты
толщиной 200 - 300 мм, а при слабых грунтах устраивается свайное основание. Оно
может иметь балочный или плитный ростверк, в котором предусматриваются
температурные швы толщиной 20-30 мм. Между плитой покрытия и ростверком
укладывается теплоизоляционный слой. Если в сооружении есть подземный этаж, то
ледовое поле устраивается по перекрытию этого этажа.
Плиты покрытий имеют толщину 150-200
мм и армируются двумя горизонтальными сетками. Между верхней и нижней сетками
на расстоянии 20-30 мм от поверхности плиты устанавливаются трубы системы
охлаждения, в которых циркулирует хладоагент. Трубы имеют обычно диаметр 25 мм
или 32 мм с расстоянием между ними 90 мм и укладываются в продольном
направлении. Труба присоединяется к подводящему и отводящему магистральным
трубопроводам, прокладываемым по двум или трем краям ледового поля в
специальных каналах с решетчатым настилом. В этих каналах устраиваются
водосборники для приема талой воды. В период функционирования системы
охлаждения в плите покрытия поддерживается отрицательная температура, нулевая
температура находится ниже плиты покрытия. Глубиной расположения уровня с
нулевой температурой определяется глубина заложения дренажной системы.
4. Несущие конструкции покрытий
спортивных сооружений
Конструкции спортивных сооружений в
значительной мере определяют форму и образ сооружения, его интерьер,
акустические качества зала. Прочность и долговечность конструкций гарантируют
безопасность зрителей. Простота изготовления, удобство монтажа и экономичность
конструкции позволяют снизить затраты на строительство и эксплуатацию.
Многие из построенных спортивных
сооружений стали образцами инженерного искусства. Много творческих
конструктивных новаций несут олимпийские сооружения. Их большие размеры
побуждают архитекторов и конструкторов искать неординарные конструктивные
решения.
Наиболее интересная задача при
разработке конструктивной системы спортивного сооружения-перекрытие
демонстрационного или тренировочного зала, обычно главного функционального
элемента сооружения. Для перекрытий спортивных залов применяют все многообразие
конструкций и их систем, а также материалов. Это балки, фермы и арки,
структурные плиты, висячие вантовые, мембранные и оболочечные, воздухоопорные
конструкции. Материалами для этих конструктивных систем служат железобетон,
металл, клееная древесина, ткани.
.1 Железобетонные конструкции
Железобетонные конструкции находят
широкое применение при строительстве спортивных сооружений. Они составляют
основу несущих каркасов трибун стадионов и подтрибунных пространств,
демонстрационных залов, бассейнов, подсобных помещений и используются как
несущие и ограждающие конструкции покрытий залов, бассейнов, козырьков и т.д.
Для перекрытий небольших и средних пролетов традиционно применялись
железобетонные балки и фермы с железобетонными плитами покрытий пролетами 6 -
12 м. В последние годы такие конструктивные системы заменяются
плитами-настилами или панелями-оболочками целесообразными для пролетов от 9 до 24
м. Плиты-настилы имеют плоские нижнюю и верхнюю поверхности с замкнутым
сечением или в виде букв П, Т, двойного Т.
Более выразительной поверхность
покрытия получается в случае применения панелей-оболочек. Их нижняя поверхность
тоже плоская, но верхняя- положительной или отрицательной гауссовой кривизны.
Плиты-настилы или панели-оболочки
опираются на кирпичные стены или балки железобетонного каркаса. Их используют
для устройства козырьков. Иногда в спортивных сооружениях несущими
конструкциями покрытия служат сборные железобетонные рамы с наклонным ригелем
пролетом до 45 - 50 м.
Складчатые конструкции позволяют
получить выразительные виды покрытий. Они обычно состоят из плоских плит,
образующих грани складок, которые могут иметь различные типы сечений: треугольные,
призматические, трапециевидные. Грани складок могут быть образованы не только
плоскими плитами, но и другими типами оболочек, например гиперболическими
параболоидами, коноидами и т.п. (См.пр.2). Складки могут собираться из сборных
элементов, быть монолитными или сборно-монолитными. Они могут опираться на
стены или балки каркаса, образовывать купольные покрытия, козырьки. Складчатыми
конструкциями можно перекрыть средние и большие пролеты от 18 до 60 м.
Сводчатые конструкции -
цилиндрические оболочки или своды - по статической схеме близки к складкам. Они
также могут быть сборными (и тогда образуются из криволинейных элементов),
монолитными или сборно-монолитными. На торцах сводов обычно устраивают
диафрагмы в виде арок или ферм. Продольные края оболочки имеют бортовые балки,
а опирать их можно на четыре опоры по углам, на стены либо на ряд колонн вдоль
длинных сторон оболочки. Железобетонные купола используют при перекрытии
спортивных сооружений с большими пролетами. Крытый стадион в Сиэтле - круглое здание
диаметром 220 м. Он перекрыт волнистым железобетонным куполом диаметром 201,6 м
со стрелой подъема 33,5 м. Каждая из 40 волн купола имеет гиперболическую
поверхность толщиной 127 мм, гребни волн выполнены в виде ребер высотой 1,83 м.
Конструкция покрытия над Олимпийским
стадионом в Монреале (Канада) представляет собой ребристый купол с 34 арочными
ребрами, соединенными железобетонной решеткой. Над игровым полем оставлен
проем, перекрытый тентовой конструкцией (См.пр.3).
Арочные конструкции выгодно применять,
если стены крытого сооружения производят из тяжелого бетона, в сечении которых
преобладают сжимающие усилия, превосходно воспринимаемые железобетоном. Распор
можно передать либо на подвешенные под аркой затяжки, либо на соответствующую
прочную несущую рамную конструкцию трибун. Арки рассчитываются как несущие
конструкции, поддерживающие ребра и плиты покрытия крыши. По этой системе
построены арочные перекрытия в Лодзии, Бухаресте, Кракове, Стокгольме.
Арки в качестве недорогой
конструкции, работающей на сжатие, часто применяют не самостоятельно, а вместе
с другими пространственными конструкциями. Диафрагмам сводов-оболочек, вантовым
и висячим конструкциям, часто придают форму арок.
Для покрытия зальных помещений общественных
зданий применяют различные конструктивные металлические системы. Наиболее
простые из них - балки и фермы со сборными железобетонными плитами покрытий
либо с профилированным настилом с укладываемым по ним утеплителем и кровлей.
Обычно балками перекрывают пролеты от 9 до 24 м, фермами - от 18 до 60 м.
В Цельтвейге (Австрия) возведено
спортивное здание с залом размерами в плане 64 х 45,6 м и двухэтажная
пристройка, с одной стороны которой находятся трибуны зала, а с другой -
трибуны стадиона. Несущими конструкциями покрытия зала служат стальные
двускатные фермы с раскосной решеткой пролетом 45,6 м, высотой от 2,9 до 3,4 м.
По фермам уложены двутавровые прогоны, затем профилированный настил и
кровельный ковер из битумокартона. Несущие конструкции покрытия пристройки и
трибун стадиона - стальные балки двутаврового сечения длиной 15,5 м с консолями
длиной 8 м.
Иногда для создания определенного
архитектурного образа устраивают покрытие, поддерживаемое вынесенными
конструкциями. Конструкции крытого катка в Оксфорде(Англия) должны
содействовать созданию образа морского корабля. Вдоль здания размером в плане
72×38 м в центре покрытия
размещается хребтовая балка, которая с двух сторон на расстоянии 15 м от концов
этой балки поддерживаются внешними опорами. Таким образом вдвое уменьшены
пролеты поперечных балок крыши, опирающихся вверху на хребтовую балку. Каждая
поддерживающая конструкция состоит из вертикальной стойки, несущих четырех
растяжек и перпендикулярно расположенных к главной балке растяжек, поддерживающих
стойку на плоскости. Нагрузка от поддерживающих конструкций передается на
сваи.На периферийные стойки, расположенные вдоль здания, передается 20
процентов нагрузки от покрытия.
В покрытиях больших пролетов
применяют линзообразные фермы, которые разнообразят архитектуру залов. Ледовый
стадион в Херенвейне (Голландия) размерами в плане 90 х 200 м перекрыт
линзообразными фермами высотой 5,5 м и пролетом 55 м (см.пр.5)
Такое уменьшение пролета удалось
получить, опирая фермы на 12-метровые консоли, выступающие над рядами трибун.
Шаг ферм - 7,2 м. Сверху они покрыты светопрозрачной кровлей.
Стальные фермы могут быть
использованы как элементы висячих покрытий. В этом случае оба пояса фермы
растянуты, в несколько раз уменьшаются их высота, а также поверхность стенового
ограждения и кубатура здания. Кроме того, в отличие от висячих ферм их удобно
использовать для размещения в межферменном пространстве инженерного
оборудования, устройства галерей и т.п. Дворец спорта «Динамо» на 5000 зрителей
в Москве имеет покрытие, состоящее из опорного контура, находящегося в
плоскости покрытия, и подвешенных к нему восьми пар висячих ферм, соединенных в
центре пролета листовыми шарнирами (См.пр.6). Пролет ферм- 78,0 м. Опорный
контур выполнен в виде замкнутой шестиугольной рамы, состоящей из двух
решетчатых ригелей высотой 6,15 м и двух наклонных решетчатых стоек высотой 4
м. По оси симметрии здания перпендикулярно висячим фермам расположена затяжка,
соединяющая противоположные углы контура и обеспечивающая в контуре значительное
уменьшение изгибающих моментов и деформаций, вызываемых распорами ферм.
В узлах верхнего пояса висячих ферм
с шагом 3 м поставлены прогоны, по которым уложены стальной профилированный
настил, пароизоляция, утеплитель из перлитопластобетона толщиной 70 мм и кровля
из трех слоев гидроизола на битумной мастике.
Структурные стержневые плиты широко
используются как покрытия спортивных сооружений. В отличие от плоских ферм они
при тех же перекрываемых пролетах имеют в 2-3 раза меньшую высоту, могут
применяться с укрупненной сеткой колонн, собираются на земле из однотипных
элементов и монтируются целиком или крупными блоками. Для соединения стержней,
составляющих структурную конструкцию, применяют различные узловые элементы
систем «Меро», «Октаплат», «Триодетик» с и др.
Структурные конструкции могут
перекрывать сооружения различной формы в плане. Бассейн в Бад-Содене (Германия)
перекрыт структурной плитой с треугольными ячейками со стороной 2,5 м, высота
плиты 1,3 м. Соединение элементов - с помощью узлов системы «Меро».
Детская спортивная школа в
Санкт-Петербурге, включающая два спортивных зала и плавательный бассейн,
перекрыта трехпролетной структурной плитой с опорами через 31,5; 24,0 и 31,5 м
в одном направлении и 21,0 м - в другом (см.пр.7). В конструкции покрытия
использован эффект рамности, создаваемый многоярусными опорами. В наиболее
напряженных зонах вдоль средних опор запроектирована двухъярусная конструкция,
которая, в свою очередь, создает перепад высот, используемый для естественного
освещения.
Мембранные конструкции, состоящие из
сжатого опорного контура и тонколистовой висячей мембраны, могут использоваться
как в покрытиях больших стадионов, так и в покрытиях спортивных залов пролетами
от 30 до 60 м. Контур обычно выполняется из железобетона, а мембрана - из стали
толщиной от 2 до 6 мм. Стрела провиса мембраны составляет (1/20 - 1/25)
перекрываемого пролета. Повышенная деформативность мембран позволяет им
стабилизировать внутренние усилия при увеличении внешней нагрузки, т.к. при
этом происходит увеличение их провиса. Однако повышенная деформативность
мембран требует и дополнительных мероприятий для надежной эксплуатации покрытия
при отрицательном воздействии ветра. Обычно для этого используют слой
мелкозернистого бетона или армоцемента, либо устройство стабилизирующих вант
или вантовых ферм.
Мембранные покрытия устраиваются на
круглом, эллиптическом или прямоугольном планах. При мембране на круглом плане
опорный контур испытывает в основном только сжимающие усилия. В других случаях
он испытывает сжатие с изгибом. Монтируются полотна мембран на предварительно
вывешиваемых «постелях», которыми могут быть металлические ленты шириной
500-700 мм, легкие фермы, жесткие ванты из прокатных профилей. Мембранные
покрытия могут собираться на «постелях», натянутых с различной стрелой провиса,
что придает покрытию вспарушенную форму.
Круглое здание спортивно-концертного
комплекса в Санкт-Петербурге диаметром 160 м перекрыто сферической мембранной
оболочкой из листовой стали толщиной 6 мм (см.пр.8). Мембрана прикреплена в 112
точках к кольцевому железобетонному контуру, в промежутках между которыми
сделаны вырезы, исключающие возможность появления складок мембраны в
приконтурной зоне. Монтаж листов мембраны производился на радиальных и
кольцевых профилях, вывешиваемых между наружным и внутренним кольцами. Для
стабилизации мембраны выполнялось ее предварительное натяжение путем стяжки
мембраны и нижних поясов вантовых ферм, радиально расположенных под мембраной.
Цилиндрические мембранные оболочки
на прямоугольном плане более просты в изготовлении и монтаже, чем мембраны на
круглом и эллиптическом планах. Такие покрытия монтируются из небольшого
количества однотипных элементов, причем каждый элемент может быть изготовлен на
заводе в виде рулона, перекрывающего пролет покрытия. Стабилизация
цилиндрических мембранных покрытий может производиться различными способами.
Так, при строительстве плавательного бассейна на стадионе «Пионер» в Харькове
(Украина) стабилизация покрытия произведена жесткими вантами, расположенными по
направляющим цилиндрической поверхности. Для уменьшения изгибающих моментов в
торцевых элементах опорного контура цилиндрической мембранной оболочки покрытия
Дворца спорта в Бишкеке (Киргизия) они усилены шпренгельными параболическими
затяжками, которые передают усилия распора мембран в углы контура. Передача
усилий в углы контура (и исключение тем самым его изгиба) может быть
произведена и непосредственным усилением мембраны диагональными подкреплениями.
4.3 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 пряоугольные, 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
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 (см.пр.9). 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 (см.пр.10) 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 панелей на
деревянном каркасе с дощатой подшивкой, кровля - из профилированных алюминиевых
листов. Пространственные деревоклееные конструкции дают возможность создать
наиболее изящные и экономичные архитектурные сооружения, где в статическую
работу включаются несущие и ограждающие элементы покрытия. В большинстве
случаев пространственные деревоклееные системы образуются из плоских элементов
заводского изготовления.
Возможны различные типы куполов,
имеющих прямолинейные или криволинейные продольные и поперечные ребра. 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
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) (см.пр.11.) сооружен купол
над спортивным зданием многоцелевого назначения диаметром 115 м. Купол имеет
форму 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.
Заключение
сооружение искусственный лед каток
В современном урбанизированном обществе
уникальна роль физической культуры и спорта как компенсатора снижения
физической активности, как деятельность, предлагающая систему реально полезных
для каждого человека ценностей, дающих возможность изменить угнетающе
монотонный образ жизни современного человека. Важнейшая роль физической
культуры в развитых странах в настоящее время высоко оценена как
правительствами, так и самим обществом. Разработаны масштабные программы по
стимулированию развития физической культуры, спорта и здорового образа жизни.
Осуществляются также и программы создания физкультурно-спортивных сооружений
для этих занятий.
Физкультурно-спортивные сооружения -
это постоянно изменяющаяся система, неразрывно связанная с развитием общества(в
целом). Социальные изменения, происходящие в обществе, вызвали к жизни новые
виды и формы физкультурно-оздоровительных и досуговых занятий. Наметилась
четкая интеграция культурных и спортивных видов деятельности с увеличением доли
активного досуга. В занятия вовлекаются различные группы населения, развиваются
разные формы семейного досуга, увеличивается значение информационных занятий и
общения, массовых мероприятий. Параллельно с этим развивается и спорт высших
достижений, выдвигая все новые уровни требований к физкультурно-спортивным
сооружениям.
При написании реферата мной были
изучены исторические тенденции развития сооружений с искусственным льдом,
рассмотрены основные классификации ледовых арен и искусственных катков,
конструкции покрытия ледовых полей, а также несущие конструкции покрытия спортивных
сооружений
Библиографический список
1. Административные и бытовые здания. СНиП 2.09.04-87
/Госгражданстрой М.,1988.
. СНиП2.08.02-89* «Общественные здания и сооружения»,
М.:Стройиздат,1991.
. СНиП II-71-79. «Оздоровительные учреждения и учреждения
отдыха», М.:Стройиздат,1991.
. Аристова Л.В., Бойко В.В. Физкультурно-оздоровительные и
спортивные сооружения. Правила, рекомендации, нормы по ремонту, реконструкции и
техническому обслуживанию. - М.: Советский спорт,1998.
. Лось Е.М. Крытые искусственные катки. Обзор. М., ЦНТИ по
гражданскому строительству и архитектуре, 1975.
. Нейферт Э. Строительное проектирование. Пер. с нем. М.,
Стройиздат, 1965.
. Спортивные сооружения. Под ред. В.Е. Быкова и А.И.
Опочинской. М., Гос.изд. литературы по строительству, архитектуре и
строительным материалам, 1963.
Приложение
Состав покрытия дорожки для
скоростного бега на коньках на стадионе в Карл-Маркс-Штадте, Германия
Стальная линзообразная ферма
Стальные висячие фермы покрытия
Пример стальной структурной
конструкции
Конструкция стальной мембранной
оболочки покрытия
Деревянная рамная конструкция
Деревянная арочная конструкция
Конструкция деревянного сетчатого
купола
