Специфика возводимого здания

Дворец спорта «Юбилейный» в Санкт-Петербурге выпол­нен круглым в плане, диаметр составляет 93 м, высота здания 20 м. Здание вмещает демонстрационную арену с искусствен­ным ледяным полем, трибуны на 11 тыс. человек, ряд обслу­живающих и вспомогательных помещений. Каркас здания, включающий колонны, покрытие и связи, представляет собой сложное инженерное сооружение. В качестве покрытия арены применена вантовая система в виде 48 радиальных тросовых ферм, которые предварительно напряжены в процессе монта­жа (рис. 17.2).

Рис. 17.2. Конструктивная схема здания спортивного комплекса:
1 — железобетонные сборные трибуны; 2 — железобетонное опорное кольцо; 3 — фонар­ная надстройка; 4 — верхнее и нижнее растянутые кольца вантовой системы; 5 — смонти­рованные фермы; 6 — временная монтажная опора

Фундаменты здания как для наружных стен, так и для подтрибунных помещений монолитные на свайном основании. На­ружные колонны здания стальные в виде двутавра, обетонированные. Верхняя часть колонн работает как консоль. Внизу колонны жестко заделаны в фундаменты, объединенные ниж­ним железобетонным поясом.

Наружное опорное кольцо — прямоугольные железобетон­ные элементы длиной 6 м, они воспринимают распор Байто­вых ферм, усилия этого распора передаются через колонны на фундаменты.
Несущая конструкция покрытия представляет собой новый вид вантовой системы. В целях снижения строительной высо­ты здания опоры тросов (несущего и стабилизирующего) по наружному периметру здания впервые в практике смещены относительно друг друга по вертикали. Суммарный распор тросов, возникающий в них от предварительного натяжения, собственной массы и от внешней эксплуатационной нагрузки, воспринимается одним железобетонным кольцом, расположен­ным ниже уровня крепления стабилизирующего троса. Это железобетонное кольцо через обетонируемые консоли крепит­ся на 48 колоннах, расположенных по окружности диамет­ром 93 м. Конструкция здания решена без внутренней стой­ки-опоры.

В центре здания распор тросов воспринимается двумя ме­таллическими кольцами диаметром 12 м, соединенными между собой шарнирно закрепленными сжатыми стойками. От этих распорных усилий в наружном железобетонном кольце возни­кают напряжения сжатия, а во внутренних кольцах — растяже­ния. В местах пересечения тросов образуется кольцевая ендо­ва, на которой размещены воронки внутреннего водостока.

Плиты покрытия — стальные, сваренные из плоских листов толщиной 3 мм и гнутых стальных профилей; поверхностная плотность плит — 50 кг/м2. Кровля включает слой фенольного пенопласта толщиной 35 мм, приклеиваемого к стальным па­нелям покрытия, выравнивающей стяжки из холодной битум­ной мастики и рулонного ковра из двух слоев стеклосетки и слоя гидроизола. Внутренние водостоки — 12 воронок, расположенных по круговой ендове.

Ванта в опорном контуре закреплена с помощью анке­ра — гильзы, в которой обжимаются концы каждого каната. При вантовых фермах наружные концы канатов закрепляли в стальных колоннах, а внутренние в центральных цилиндри­ческих кольцах, соединенных между собой стойками. Кольца, на первой стадии работ, а именно, монтажа полуферм, были сближены, что позволило завести концы вант в опоры, а пе­ред натяжением кольца были раздвинуты, что привело к рас­прямлению полуферм, их предварительному натяжению.

Стальные панели покрытия имеют трапециевидную форму и опираются на специальные столики, шарнирно закрепленные на стойках ферм. Несущие нижние тросы ферм — из каната диаметром 65 мм, диаметр каната верхних, стабилизирующих тросов 42,5 мм. Тросы (канаты) с помощью анкерных муфт прикреплены к колоннам и внутренним опорным кольцам.
Стойки вантовых ферм служат для восприятия контактных усилий между тросами, благодаря которым создается предвари­тельное натяжение всей системы, а также для передачи на ниж­ние тросы массы кровли, снега и других внешних нагрузок. Стойки ферм из металлических труб по концам имеют вилооб­разные оголовки для крепления на вантах. Сверху на стойках расположены опорные столики для кровельных панелей.