Проект покрытия стадиона разработан архитекторами И. Фрезер и Д. Роберте (Англия), инженерные расчеты выполнены бюро профессора Шлайха (ФРГ) и Бирдара (США).
На новом стадионе Эль-Риада для защиты от воздействия солнца и дождя возведено большое мембранное покрытие, площадь которого 50000 м2. (рис. 4.16 и 4.17).
Рис. 4.16. Общий вид стадиона в Эль-Риаде
221
Рис. 4.17. Аксонометрический вид основных конструкций стадиона
Покрытие состоит из 24 одинаковых фрагментов с осесимметричным расположением, диаметр внутреннего кольца 134 м, внешнего - 290 м. Каждый фрагмент состоит из следующих элементов
- 1). вертикальной главной мачты;
- 2). двух несущих и двух стабилизирующих канатов, которые предварительно напряжены с помощью внутреннего канатного кольца;
- 3). канатов оттяжек, анкеров и задней мачты, расположенной под углом 45° (рис. 4.18).
Рис. 4.18. Несущие конструкции фрагмента покрытия
222
Эти три группы элементов образуют первичную устойчивую систему. Мембраны, канаты формирования верхнего и нижнего ребер, оттяжки для поддержания контура являются вторичными и служат для создания формы покрытия. Их прикрепления к главной и наклонной мачтам, кольцевому канату, фундаментам, а также предварительное напряжение обеспечивают создание устойчивого профиля покрытия заданной формы (рис. 4.17).
Мачта представляет собой цилиндрическую трубу, переходящую в вершине и на основании на конус с толщиной стенки 30 мм. Сопряжение стержня мачты с фундаментом шарнирное. Канаты закрытого профиля диаметром от 26 до 74 мм, что соответствует предельной разрушающей нагрузке от 650кН до 5100кН. Все проволоки оцинкованы. Дополнительно на канаты и анкеры в заводских условиях нанесено двухмиллиметровое полиуретановое покрытие, которое хорошо удерживается на оцинкованной поверхности, обладает высокой прочностью на растяжение, имеет хорошие защитные свойства при воздействии абразивного износа и ультрафиолетовых лучей. На рис. 4.19-4.22 показан общий вид покрытия стадиона, а также элементы и узлы крепления.
Рис.4.19. Общий вид покрытия (вид изнутри)
223
Рис. 4.20. Крепление канатов к фундаментам
Рис. 4.21. Деталь внутреннего канатного кольца
224
Рис. 4.22. Сопряжение мембраны, мачты и канатов
Мембрана покрытия выполнена из стекловолокна с тефлоновым покрытием. Разрушающая нагрузка для такой ткани составляет около 150 кН/м в обоих направлениях. Максимальная полезная нагрузка в 5 раз меньше, а максимальное усилие предварительного напряжения (длительная нагрузка) в 10 раз меньше предельной разрушающей для мембраны.
Для каждого из фрагментов мембрана состоит из четырех полотнищ площадью до 850 м2, которые раскраиваются и соединяются на заводе.
Монтаж покрытия начинают с возведения первичных элементов несущей конструкции. Главная мачта вначале раскрепляется с помощью вспомогательных оттяжек. Внутреннее канатное кольцо раскладывается на земле и далее с помощью автокранов поднимается в проектное положение и несущими канатами прикрепляется к вершинам 24 мачт. Наклонные мачты, стабилизирующие и оттяжечные канаты обеспечивают устойчивость системы и прикрепление к фундаменту.
Раскроенные полотнища мембраны в соответствии с принятой последовательностью монтажа предварительно раскладываются на земле и затем устанавливаются в проектное положение. Для предупреждения появления флаттера полотнища после установки предварительно напрягают с силой около 20% от проектной величины. Проектная величина предварительного напряжения в мембране и канатах создается натяжением отдельных элементов. На рис.4.23 показаны некоторые фрагменты выполнения монтажных работ.
225
Рис. 4.23. Фрагменты выполнения работ по монтажу покрытия 4.2.2. Покрытие спортивного стадиона в Атланте (США)
226
