RU146795U1

RU146795U1 - SPATIAL STRUCTURES OF TRANSFORMABLE COVERING FROM CROSS SYSTEMS

Info

Publication number: RU146795U1
Application number: RU2014120019/03U
Authority: RU
Inventors: Александр Суренович Марутян
Original assignee: Александр Суренович Марутян
Priority date: 2014-05-19
Filing date: 2014-05-19
Publication date: 2014-10-20

Abstract

Пространственные конструкции трансформируемого покрытия из перекрестных систем, включающие две раздвижные створки в плане квадратной формы с угловыми решетчатыми опорами, перемещаемыми на тележках вдоль длинной оси арены по рельсовым путям в уровне земли, отличающиеся тем, что контурные фермы перекрестных систем раздвижных створок по трем наружным кромкам обшиты цилиндрическими оболочками со светопрозрачными фасадными ограждениями, а все ячейки верхних поясных сеток перекрестных систем заполнены диагонально расположенными перекрестными балками, образующими каркасы для светопрозрачных кровельных ограждений. Spatial structures of a transformable coating from cross systems, including two sliding flaps in a square plan with angular lattice supports moving on trolleys along the long axis of the arena along rail tracks at ground level, characterized in that the contour trusses of the cross systems of sliding flaps along three outer edges are sheathed cylindrical shells with translucent facade fencing, and all cells of the upper waist grids of cross systems are filled with diagonally located intersections natural beams forming frames for translucent roofing fences.

Description

Предлагаемое техническое решение относится к строительству универсальных зрелищных сооружений (крытых стадионов или спортивно-концертных комплексов) и трансформации их под различные мероприятия.The proposed technical solution relates to the construction of universal entertainment facilities (indoor stadiums or sports and concert complexes) and their transformation for various events.

Известна сферическая ребристо-кольцевая оболочка для перекрытия Большой арены в Лужниках. Ее основными несущими конструкциями является система радиально-кольцевых ребер, опирающихся на наружный и внутренний опорные кольца. Трансформируемая часть покрытия запроектирована в виде двух створок, имеющих решетчатую структуру и перемещаемых вдоль длинной оси арены по рельсовым путям на тележках [Трофимов В.И., Каминский A.M. Легкие металлические конструкции зданий и сооружений: Учебное пособие. - М.: Изд-во АСВ, 2002. - С. 236, рис. 6.8].Known spherical rib-annular shell to overlap the Big Arena in the Luzhniki Stadium. Its main supporting structures are a system of radially annular ribs resting on the outer and inner support rings. The transformable part of the coating is designed in the form of two wings with a lattice structure and moved along the long axis of the arena along rail tracks on carts [Trofimov VI, Kaminsky A.M. Lightweight metal structures of buildings and structures: Textbook. - M .: DIA Publishing House, 2002 .-- S. 236, Fig. 6.8].

Однако такое покрытие оказалось весьма громоздким, из-за чего трансформируемая часть, отнесенная ко второй очереди строительства, не была смонтирована.However, this coating was very cumbersome, which is why the transformable part, referred to the second stage of construction, was not mounted.

Известна конструкция трансформируемого покрытия в виде круглого купола из одного неподвижного сегмента с центральным углом 240° и двух подвижных сегментов с центральными углами по 60°, трансформируемых по концентрическим окружностям. Несущими конструкциями покрытия являются портальные опоры, сходящиеся в центральном замковом элементе и перемещаемые по кольцевым направляющим в уровне земли. Каждая опора включает два криволинейных пояса и треугольную решетку [Физкультурно-спортивные сооружения / Под общ. ред. Аристовой Л.В. - М.: СпортАкадемПресс, 1999. - С. 194, рис. 7.8; с. 497, рис. 14.6.1].A known design of a transformable coating in the form of a circular dome from one fixed segment with a central angle of 240 ° and two movable segments with central angles of 60 °, transformable in concentric circles. The supporting structures of the coating are portal supports converging in the central locking element and moved along the annular guides at ground level. Each support includes two curved belts and a triangular lattice [Physical culture and sports facilities / Under the total. ed. Aristovoi L.V. - M.: SportAkademPress, 1999 .-- S. 194, fig. 7.8; from. 497, fig. 14.6.1].

Недостаток этого покрытия заключается в том, что при максимально открытом его положении две трети сооружения остаются закрытыми, ограничивая тем самым возможности функционального использования. Кроме того, для размещения в створе стационарного (неподвижного) сегмента с центральным углом 120° трансформируемые (подвижные) сегменты с такими же углами должны отличаться друг от друга своими габаритами, что усложняет их конструктивно-компоновочное решение.The disadvantage of this coating is that with its maximum open position, two-thirds of the structure remains closed, thereby limiting the possibility of functional use. In addition, for placement in the alignment of a stationary (fixed) segment with a central angle of 120 °, the transformed (movable) segments with the same angles must differ from each other in their dimensions, which complicates their design and layout solution.

Еще одним известным техническим решением является сооружение ангарного типа с двумя цилиндрическими оболочками: стационарной (неподвижной) и трансформируемой (подвижной). Несущими конструкциям покрытия являются арки. Оболочка подвижной части перемещается по прямолинейным направляющим в уровне земли и при максимально открытом положении полностью вписывается в створ оболочки неподвижной части покрытия [Семенов B.C., Акбаралиев Р. Трансформируемые конструкции покрытий в современной архитектуре. - Вестник КРСУ, 2010, т. 10, №2. - С. 25-31].Another well-known technical solution is the construction of a hangar type with two cylindrical shells: stationary (fixed) and transformable (mobile). The bearing structures of the coating are arches. The shell of the moving part moves along straight guides at ground level and when fully open, fits completely into the shell target of the fixed part of the coating [Semenov B.C., Akbaraliev R. Transformable coating designs in modern architecture. - Vestnik KRSU, 2010, v. 10, No. 2. - S. 25-31].

Однако, как и в предыдущем случае, при полностью открытом покрытии не менее половины сооружения остается закрытым.However, as in the previous case, with fully open coverage, at least half of the structure remains closed.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемой пространственной конструкции трансформируемого покрытия из перекрестных систем является круглая кровля стадиона диаметром около 300 метров, скомпонованная как комбинация стационарной крыши с потолочным светом прямо над полем, и устройство трансформируемого покрытия с мембранной структурой. Трансформируемое покрытие запроектировано в виде двух створок, перемещаемых вдоль длинной оси арены по рельсовым путям на тележках [Санкт-Петербург: информация о стадионе. - Строительство и эксплуатация спортивных сооружений, 2011, №01(59). - С. 016-019].The closest technical solution to the proposed spatial design of the transformable coating from cross systems is the round roof of the stadium with a diameter of about 300 meters, arranged as a combination of a stationary roof with ceiling light directly above the field, and a transformable coating device with a membrane structure. The transformable coating is designed in the form of two flaps that are moved along the long axis of the arena along rail tracks on carts [St. Petersburg: information about the stadium. - Construction and operation of sports facilities, 2011, No. 01 (59). - S. 016-019].

Этому техническому решению присущ недостаток трансформируемых покрытий, имеющих стационарную (неподвижную) часть, из-за чего при полностью раздвинутых створках трансформируемой (подвижной) части более половины сооружения остается закрытой. Кроме того, опирание раздвижных створок на покрытие и каркас спортивного сооружения значительно утяжеляет его несущие конструкции, особенного при динамических воздействиях от трансформирования подвижной части.This technical solution is inherent in the lack of transformable coatings having a stationary (fixed) part, because of which, when the shutters of the transformable (mobile) part are fully extended, more than half of the structure remains closed. In addition, the support of the sliding flaps on the cover and frame of a sports structure significantly complicates its load-bearing structures, especially during dynamic effects from the transformation of the moving part.

Техническим результатом предлагаемого решения является расширение возможностей функционального применения трансформируемого покрытия, а также облегчение несущих конструкций здания или сооружения под этим покрытием.The technical result of the proposed solution is the expansion of the functional capabilities of the transformable coating, as well as the facilitation of the supporting structures of the building or structure under this coating.

Указанный технический результат достигается тем, что пространственные конструкции трансформируемого покрытия из перекрестных систем включают две раздвижные створки в плане квадратной формы с угловыми решетчатыми опорами, перемещаемыми на тележках вдоль длинной оси арены по рельсовым путям в уровне земли. При этом контурные фермы перекрестных систем раздвижных створок по трем наружным кромкам обшиты цилиндрическими оболочками со светопрозрачными фасадными ограждениями, а все ячейки верхних поясных сеток перекрестных систем заполнены диагонально расположенными перекрестными балками, образующими каркасы для светопрозрачных кровельных ограждений.The specified technical result is achieved by the fact that the spatial structures of the transformable coating from cross systems include two sliding sashes in the plan of a square shape with angular lattice supports that are moved on carts along the long axis of the arena along rail tracks at ground level. In this case, the contour farms of the cross systems of sliding sashes along the three outer edges are sheathed with cylindrical shells with translucent front fencing, and all cells of the upper waist grids of the cross systems are filled with diagonally located cross beams, forming frames for translucent roof fencing.

Предлагаемые пространственные конструкции трансформируемого покрытия из перекрестных систем имеют весьма широкий диапазон возможностей функционального применения за счет необходимой и достаточной длины рельсовых путей, позволяющей и приоткрывать частично, и открывать полностью арену. Сами рельсовые пути в уровне земли через тележки угловых решетчатых опор раздвижных створок непосредственно воспринимают все нагрузки и воздействия от трансформируемого покрытия, максимально облегчая несущие конструкции здания или сооружения под покрытием. С одинаковым успехом такое покрытие может быть возведено как над строящимся зданием или сооружением, так и над уже существующим.The proposed spatial structures of the transformable coating from cross systems have a very wide range of functional applications due to the necessary and sufficient length of rail tracks, which allows to partially open and open the arena completely. The rail tracks themselves at ground level through the carts of the angular lattice supports of the sliding flaps directly perceive all the loads and influences from the transformable coating, maximally facilitating the supporting structures of the building or structure under the coating. With equal success, such a coating can be erected both over a building under construction or a structure, or over an existing one.

Предлагаемое техническое решение поясняется графическими материалами, где на фиг. 1 показан вид сверху открытого покрытия; на фиг. 2 - вид с продольного торца открытого покрытия; на фиг. 3 представлен вид сверху приоткрытого покрытия; на фиг. 4 - вид с продольного торца приоткрытого покрытия; на фиг. 5 приведен вид сверху закрытого покрытия; на фиг. 6 - вид с продольного торца закрытого покрытия; на фиг. 7 изображен вид с поперечного торца покрытия (рельсовые пути условно не показаны); на фиг. 8 приведен поперечный разрез покрытия по внутренним фермам; на фиг. 9 представлен продольный разрез покрытия по внутренним фермам.The proposed technical solution is illustrated by graphic materials, where in FIG. 1 shows a top view of an open coating; in FIG. 2 is a view from the longitudinal end of the open coating; in FIG. 3 is a top view of an ajar coating; in FIG. 4 is a view from the longitudinal end of the ajar coating; in FIG. 5 is a top view of a closed coating; in FIG. 6 is a view from the longitudinal end of the closed coating; in FIG. 7 shows a view from the transverse end of the coating (rail tracks not shown conventionally); in FIG. 8 is a cross-sectional view of a coating along internal trusses; in FIG. Figure 9 shows a longitudinal section through the coating of internal trusses.

Предлагаемые пространственные конструкции трансформируемого покрытия из перекрестных систем состоят из двух зеркально симметричных раздвижных створок 1, которые в плане имеют квадратную форму и опираются на угловые решетчатые опоры 2. Основаниями для опор 2 служат тележки 3, перемещаемые вдоль длинной оси арены по рельсовым путям 4 в уровне земли. Контурные фермы перекрестных систем раздвижных створок 1 по трем наружным кромкам обшиты цилиндрическими оболочками 5 со светопрозрачными фасадными ограждениями. Все ячейки верхних поясных сеток перекрестных систем раздвижных створок 1 заполнены диагонально расположенными перекрестными балками 6, образующими каркасы для светопрозрачных кровельных ограждений.The proposed spatial structures of the transformable coating made of cross systems consist of two mirror-symmetric sliding flaps 1, which are square in plan and are supported by angular lattice supports 2. The bases for the supports 2 are carts 3, which are moved along the long axis of the arena along rail tracks 4 in the level land. Contour trusses of cross systems of sliding sashes 1 along three outer edges are sheathed by cylindrical shells 5 with translucent facade fencing. All cells of the upper waist grids of the cross systems of the sliding flaps 1 are filled with diagonally located cross beams 6, forming frames for translucent roof fencing.

Предлагаемые пространственные конструкции трансформируемого покрытия обладают необходимой и достаточной устойчивостью к внезапному лавинообразному (прогрессирующему) обрушению за счет использования систем перекрестных ферм [Спортивный интерес (Электронный ресурс) _ dvorec.pdf (дата обращения 18.04.2014)], а диагонально расположенные перекрестные балки способствуют увеличению этой устойчивости. Такая повышенная устойчивость имеет определяющее значение в условиях статических и особенно динамических нагрузок, свойственных трансформируемым конструкциям. Крестовые решетки контурных ферм и их опор выполнены однотипно с треугольными решетками перекрестных ферм. С внешних сторон контурные фермы закрыты фартуками из цилиндрических оболочек, конструктивно решенных в виде продолжения кровельного ограждения. Эти оболочки минимизируют воздействия ветровых порывов, препятствуют образованию наледей, а их каркасы повышают боковую жесткость опорного контура. Описанное трансформируемое покрытие позволяет значительно расширить эксплуатационные возможности спортивных объектов, превращая их в многофункциональные комплексы с дополнительными сервисными возможностями вплоть до организации за пределами арены, например, временных крытых автостоянок. При этом вновь возводимые или существующие здания и сооружения не нуждаются в значительных затратах, так как нагрузки и воздействия от покрытия на них передаваться не будут.The proposed spatial structures of the transformable coating have the necessary and sufficient resistance to sudden avalanche (progressive) collapse due to the use of cross truss systems [Sports Interest (Electronic resource) _ dvorec.pdf (accessed 04/18/2014)], and diagonally located cross beams contribute to the increase this sustainability. Such increased stability is crucial in the conditions of static and especially dynamic loads inherent in transformable structures. Cross lattices of contour farms and their supports are made of the same type with triangular lattices of cross farms. On the outside, the contour trusses are closed with aprons from cylindrical shells, structurally solved as a continuation of the roof fence. These shells minimize the effects of wind gusts, prevent the formation of frost, and their frames increase the lateral stiffness of the support contour. The described transformable coating can significantly expand the operational capabilities of sports facilities, turning them into multifunctional complexes with additional service capabilities up to the organization outside the arena, for example, temporary indoor parking lots. In this case, newly erected or existing buildings and structures do not need significant costs, since the loads and impacts of the coating will not be transferred to them.

Claims

Spatial structures of a transformable coating from cross systems, including two sliding flaps in a square plan with angular lattice supports moving on trolleys along the long axis of the arena along rail tracks at ground level, characterized in that the contour trusses of the cross systems of sliding flaps along three outer edges are sheathed cylindrical shells with translucent facade fencing, and all cells of the upper waist grids of the cross systems are filled with diagonally located intersections natural beams forming frames for translucent roofing fences.