Классификация тонкостенных покрытий

СОЖЕДРЖАНИЕ

 

Введение…………………………………………………………………………………..3

Классификация тонкостенных покрытий……………………………………………....4

Тонкостенные пространственные конструкции………………………………………..6

Особенности архитектурной композиции общественных зданий

с большепролетными зальными помещениями………………………………………....9

Стадионы XXI века……………………………………………………………………....13

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ВВЕДЕНИЕ

Большепролетные конструкции покрытий появились еще в древние времена. Это были каменные купола и своды, деревянные стропила. Так, например, каменное купольное покрытие Пантеона в Риме (1125 г.) имело диаметр около 44 м, купол мечети Айя – София в Стамбуле (537 г.) – 32 м, купол Флорентийского собора (1436 г.) – 42 м, купол Верхнего Совета в Кремле (1787 г.) – 22,5 м.

 Строительная техника  того времени не позволяла  строить в камне легкие сооружения. Поэтому большепролетные каменные  сооружения отличались большой  массивностью, а сами сооружения возводились в течение многих десятилетий. Деревянные строительные конструкции были дешевле и проще в возведении, чем каменные, давали возможность перекрывать также большие пролеты. Примером могут служить деревянные конструкции покрытия здания бывшего Манежа в Москве (1812 г.), пролетом 30 м. Развитие черной металлургии в XVIII – XIX вв. дало строителям материалы более прочные, чем камень, дерево – чугун и сталь. Во второй половине XIX в. большепролетные металлические конструкции получают широкое применение. В конце XVIII в. появился новый материал для большепролетных зданий – железобетон. Совершенствование железобетонных конструкций в XX в. привело к появлению тонкостенных пространственных конструкций: оболочек, складок, куполов. Появилась теория расчета и конструирования тонкостенных покрытий, в которой приняли участие и отечественные ученые. Во второй половине XX в. широко применяются висячие покрытия, а также пневматические и стержневые системы. Применение большепролетных конструкций дает возможность максимально использовать несущие качества материала и получить за счет этого легкие и экономичные покрытия. Уменьшение массы конструкций и сооружений является одной из основных тенденций в строительстве. Уменьшение массы означает уменьшение объема материала, его добычи, переработки, транспортировки и монтажа. Поэтому вполне естественен интерес, который возникает у строителей и архитекторов к новым формам конструкций, что дает особенно большой эффект в покрытиях.

В современной архитектуре формообразование плана является результатом развития двух тенденций: свободного плана, ведущего к конструктивной каркасной системе, и произвольного плана, требующего конструктивной системы, позволяющей организовать весь объем здания, а не только планировочную структуру. Зал – основное композиционное ядро большинства общественных зданий. Наиболее часто встре- чающаяся конфигурация плана – прямоугольник, круг, квадрат, эллипсовидные и подковообразные планы, реже трапециевидные. При выборе конструкций покрытия зала решающее значение имеет необходимость связать зал с внешним миром посредством открытых остекленных поверхностей или наоборот полностью изолировать его. Пространство, освобожденное от опор, перекрытое большепролетной конструкцией, придает зданию эмоциональную и пластическую выразительность.

При проектировании и строительстве зданий с зальными помещениями возникает комплекс сложных архитектурных и инженерных задач. Для создания комфортных условий в зале, обеспечения требований технологии, акустики, изоляции его от других помещений и окружающей среды определяющее значение приобретает конструкция покрытия зала. Знание математических законов формообразования позволило делать сложные геометрические построения (парабол, гипербол, и т.д.), с использованием принципа произвольного плана.

 

 

 

 

 

 

 

Классификация тонкостенных покрытий

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис.1. Примеры тонкостенных пространственных покрытий

а. б — настилы (сводчатый, гиперболический); в, г — складки (трапециевидная, треугольная); д— Длинная цилиндрическая оболочка; е — то же. шедовая; ж — короткая цилиндрическая оболочка; З — коноидальная оболочка; и —  волнистый свод; к — оболочка положительной кривизны; л — то же, отрицательной кривизны; М — купол гладкий; И — купол волнистый; о — Оболочка-воронка; п — Шатровое покрытие;

р — висячая оболочка.

Тонкостенные пространственные покрытия могут выполняться из железобетона, армоцемента, древесины, металла и пластмасс, в частности, стеклопластика. Применяют также комбинированные конструкции, например, железобетонные оболочки в сочетании со стальными диафрагмами и др.

Железобетонные покрытия могут быть монолитными и сборными. За рубежом их возводят, главным образом, в виде монолитных конструкций с применением опалубки. В нашей стране такие покрытия осуществляют преимущественно сборными. Экономия материалов (бетона и стали) составляет, примерно, 20...30 % по сравнению с плоскими конструкциями — фермами, арками, рамами. При больших пролетах экономический эффект достигает 50 %. Максимальный эффект снижения материалоемкости получается при проектировании монолитных конструкций покрытия, возводимых на эксплуатационной отметке в специальной опалубке. Железобетонные покрытия долговечны и огнестойки.

Значительный интерес представляют армоцементные конструкции (на мелком заполнителе с армированием тканевыми сетками). Такие покрытия имеют толщину плиты в пределах 10...30 мм, что позволяет снизить собственный вес покрытия.

 

 

 

Рис. 2. Типы поверхностей с изображением криволинейных координат:

 А — двоякой  положительной кривизны (кривизны  одного знака); Б — двоякой  отрицательной кривизны (кривизны  разных знаков); В — одинарной  кривизны (кривизна в направлении  а — нулевая); 1 — выпуклая парабола; 2 — вогнутая парабола; 3 —- прямая  линия

Сводом называется пространственная конструкция с постоянным криволинейным профилем и прямолинейными образующими. Две из них (как правило, краевые) служат его опорами. Свод может быть очерчен любой выпуклой кривой —- дутой окружности, параболой, цепной линией и др. Своды призматического (полигонального) очертания состоят из прямолинейных участков, вписанных в соответствующую кривую. По продольным краям (вдоль образующей) своды могут опираться на стены, колонны, рамы или фундаменты. Характер ста» тической работы свода аналогичен арке. Распор должен быть воспринят либо опорами (стенами, ленточными фундаментами и т. п.), либо затяжками.

 

 

Рис. 3. Основные типы сводов: А — гладкий; Б Волнистый; В, Г — складчатый.     Рис. 4. Поперечные сечения сводов:  б — складчатые; в — шедовые: г, д, е — криволинейные

 

 

 

 

 

 

 

Тонкостенные пространственные конструкции

Тонкостенными пространственными конструкциями называют такие конструкции, пространственная форма которых обеспечивает их жесткость и устойчивость, что позволяет их толщину доводить до минимальных размеров. К ним относят оболочки и складки. Оболочками называются геометрические тела, ограниченные криволинейными поверхностями, расстояния между которыми малы по сравнению с другими их размерами. Складки в отличие от оболочек состоят из плоских тонкостенных плит, жестко соединенных между собой под некоторым углом. Формы разных видов оболочек различаются гауссовой кривизной, которая представляет собой произведение двух взаимно нормальных кривизн pi и р2 рассматриваемой оболоч-ки. Кривизной р называется, как известно, величина, обратная радиусу кривизны R:p = l/R 
Интерес при этом представляет знак произведения: npb отрицательном знаке оболочки двоякой кривизны имеют прогибы в разные стороны; при положительном — в одну. 
Помимо гауссовой кривизны различаются оболочки и по способу их геометрического формообразования: способ переноса и способ вращения.

Способ переноса заключается в переносе образующей линии, прямолинейной или криволинейной, вдоль направляющей линии, лежащей в плоскости, перпендикулярной плоскости образующей. Другой способ состоит из вращения образующей вокруг некоторой оси, лежащей в ее плоскости. При этом некоторые поверхности, как, например, цилиндрическая круговая поверхность и поверхность гиперболического параболоида (гипара), могут формироваться как по способу переноса, так и по способу вращения  
Цилиндрическая круговая поверхность оболочки может быть получена переносом прямолинейной образующей по круговой направляющей или круговой образующей по прямолинейной направляющей. Все другие виды цилиндрических оболочек — параболические, эллиптические и т. д. — могут быть получены только по способу переноса.

Коническая оболочка формируется вращением прямой-образующей вокруг вертикальной оси, при этом один конец образующей закреплен в некоторой точке на оси вращения, а другой движется по замкнутой кривой, находящейся в плоскости, перпендикулярной оси вращения. Если эту кривую считать направляющей, а прямую— образующей, то формирование конуса происходит по способу вращения. 
Поверхность коноидалъной оболочки образуется переносом прямой, у которой один конец движется по криволинейной направляющей, а другой—по прямолинейной. Все перечисленные выше поверхности оболочек имеют нулевую гауссову кривизну: так как в сечениях, совпадающих с прямолинейной образующей, один из радиусов кривизны равен бесконечности, сама кривизна равна нулю; следовательно, и произведение обеих кривизн будет равно нулю.

Оболочки, поверхности которых получены перемещением криволинейной образующей по другой криволинейной образующей, будут также оболочками переноса. Так, например, получена поверхность бочарного - свода, криволинейная образующая которого перемещается по криволинейной оси, лежащей в плоскости, перпендикулярной плоскости образующей. Если та же образующая получит еще и вращательное движение вокруг оси у—у, лежащей в ее плоскости, то полученная криволинейная поверхность будет представлять собой поверхность тора. Сферическая оболочка может быть получена вращением части окружности вокруг оси. Если же у сферической оболочки срезаны стороны вертикальными плоскостями, выходящими из квадрата, вписанного в круг основания, то такая оболочка носит название парусной оболочки. 
Работая в двух взаимно перпендикулярных вертикальных плоскостях, оболочки должны проектироваться с учетом особенностей работы в каждой из этих плоскостей. Так цилиндрическая оболочка в продольном направлении работает как балка с пролетом L, у которой! в нижнем поясе возникают растягивающие усилия, а в верхней части оболочки эти усилия сжимающие. Поэтому конструктивная высота такой оболочки должна быть не менее 1/10 пролета L. В поперечном направлении цилиндрическая оболочка работает как распорная конструкция типа тонкостенной арки с пролетом 1(1<=1/2 L). Для погашения распора в этом направлении предусматриваются диафрагмы жесткости, устанавливаемые по длине оболочки с шагом, равным (1...1,5)1.

Диафрагмы жесткости цилиндрической оболочки выполняются как сплошные стены жесткости, как фермы, вделанные в оболочку как арки с затяжками. В то, же время распор, который действует между диафрагмами жесткости, должен быть воспринят так называемым бортовым элементом, который работает как балка в горизонтальной плоскости и переносит распорные усилия на диафрагмы жесткости. 
Бочарные и тороидальные оболочки в отличие от цилиндрических работают как распорные конструкции и в продольном, и в поперечном направлениях. В поперечном распор, так же как и у цилиндрических оболочек, воспринимается диафрагмами жесткости. Для восприятия же распора в продольном направлении предусматриваются затяжки. Эти затяжки заделываются по концам бортовых элементов, а в пролете подвешиваются к ним для предупреждения провисания. Если покрытие состоит из рядом расположенных нескольких оболочек, бортовые элементы, развитые в ширину, предусматриваются только в крайних пролетах. У бочарных и тороидальных оболочек диафрагмы жесткости можно предусмотреть только по торцам или же торцы решать переходом в коноиды.

Распор купольных оболочек воспринимается опорным кольцом, которое можно установить на колонны как внешне безраспорную конструкцию. Распор купола может быть воспринят также наклонными стойками и перенесен ими и на замкнутый кольцевой фундамент. Распор парусных, сводов воспринимается арматурой в парусах и бортовым элементом опорной арки с затяжкой, связывающей ее концы. Эту-арку часто заменяют сегментной арочной фермой, непосредственно опирающейся она опоры сооружения. Распор оболочки, имеющей форму гипара на квадратном плане, передается от покрытия на бортовые элементы, которые работают как балка или опираются, непомредственно на несущие стены.

По форме сечений оболочки можно разделить на гладкие, ребристые и сетчатые; по методу возведения — на монолитные, сборные и сборно-монолитные. Гладкие оболочки выполняются, как правило, монолитными. По расходу железобетона они наиболее, экономичные. 
Сборные оболочки монтируются из тонкостенных железобетонных плит, окаймленных ребрами. Ребра служат для соединения оболочки между собой, причем между ребрами оставляются швы, куда закладывается арматура, после чего швы заполняются цементным раствором. При этом получаются ребристые оболочки. 
Сетчатые оболочки могут быть выполнены по тому же принципу, что и сборные ребристые, с той лишь разницей, что их тонкостенная часть между ребрами заменена каким-либо другим неконструктивным материалом, например стеклом. Такие конструкции могут собираться и из отдельных железобетонных или металлических стержней. Особое место среди купольных оболочек занимают так называемые кристаллические собираемые из стержней или из треугольных панелей, имеющие минимальное количество типоразмеров. Такие конструкции были в 40-х годах почти одновременно предложены в Советском Союзе проф. М. С. Туполевым и в США известным конструктором Фуллером.

В покрытиях, составленных из нескольких оболочек, последние не обязательно должны сопрягаться друг с другом. Они могут быть соединены и жесткими линейными элементами — стержнями, металлическими фермами, которые могут быть использованы для организации верхнего света.

В тех случаях, когда оболочка опирается на отдельные фундаменты, расположенные в углах правильного многоугольника, распор может быть воспринят затяжками, соединяющими попарно эти фундаменты. В этих случаях фундаменты работают как безраспорная конструкция. Складки в отличие от оболочек формируются из тонкостенных плоских элементов, жестко скрепленных между собой под различными углами. 
Если сечение складки от опоры до опоры постоянно и не меняется в пролете, то такую складку называют призматической. Призматические складки в основном применяются углового и трапециевидного сечения.

Длинномерные, опертые по двум сторонам, призматические складки работают в продольном направлении как балка, а в поперечном — как рама, распор которой наподобие цилиндрических оболочек погашается боковыми гранями смежных складок; лишь крайние складки должны быть обеспечены соответствующими бортовыми элементами. По торцам призматических складок устанавливаются диафрагмы жесткости, которые повторяются и в пролете. Складчатые покрытия могут образовывать своды с пролетами до 60 м и выше. В этом случае верхние и нижние опоры, собранные из плоских элементов, соединяются затяжками, а в торцах предусматриваются треугольные опорные рамы. Сборные плиты таких сводов ребристые, прямоугольные. 
Складки могут быть выполнены также и в комбинации с оболочкой, как это было осуществлено на олимпийском объекте «Дружба» в Москве. 
Материалом для складок служит в основном железобетон, однако складки могут быть выполнены и из клееной древесины, и из металла. Металлические складки обычно из стального листа, усиленного по краям уголком.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Особенности архитектурной композиции общественных зданий

с большепролетными зальными помещениями.

 

Архитектурный облик большепролетных зданий в значительной степени определяется их ролью в композиции фрагмента окружающей городской застройки, функциональными особенностями зданий и примененными конструкциями покрытий. 
Общественные функции зданий зального типа требуют выделять перед ними значительные свободные пространства различного назначения для: перемещения больших потоков зрителей перед началом или по окончании зрелищ (перед зрелищными или демонстрационными спортивными сооружениями); размещения открытой части экспозиции (перед выставочными павильонами): сезонной торговли (перед крытыми рынками) и т. д. Перед любыми из этих зданий отводят также территории для паркования индивидуальных автомашин. Таким образом, независимо от назначения здания его размещение в застройке дает возможность целостно воспринимать объем сооружения с удаленных точек зрения. Это обстоятельство определяет общие композиционные требования к архитектуре зданий: целостность и монументальность их облика и преимущественно крупный масштаб основных членений объема.

Такую особенность градостроительной роли общественных зданий зального типа часто учитывают в композиции их облика. Вспомогательные и обслуживающие помещения, которые могут быть размещены в отдельных объемах, приблокированных к основному (как, например, во Дворце спорта «Юбилейный» в Санкт-Петербурге), по большей части не блокируют, а вписывают в основной объем здания. Для этого вспомогательные и обслуживающие помещения спортивных зданий располагают в нижних этажах или в подтрибунном пространстве, в зданиях крытых рынков и выставочных павильонов — в цокольном и подвальном этажах и т. п.

 
Рис.5. Дворец спорта «Юбилейный» в Санкт-Птеребурге.

 

Характерными примерами реализации подобного объемно-планировочного принципа компоновки здания служат такие внешне различные объекты, как универсальный Олимпийский зал «Дружба» в Лужниках в Москве.

Рис.6. Олимпийский зал «Дружба» в Москве

Зал «Дружба» имеет основной демонстрационный зал вместимостью 1,5-4 тыс. зрителей (при трансформации) с ареной 42X42 м, рассчитанной на 12 видов спорта при оптимальной видимости всех соревнований (предельное удаление 68 м). Зал покрыт пологой сферической оболочкой, опертой на 28 наклонных опор из сборно-монолитных складчатых оболочек двоякой кривизны. Наклонное расположение опор позволило увеличить габариты первого этажа и за счет этого разместить в нем четыре тренировочных зала и четыре спортивные площадки, вписанные в единый центрально-симметричный объем с ярко выраженной тектоничностью архитектурной формы.

    Спортивный центр в Ниигате имеет арену 42X42 м с двусторонними трибунами вместимостью 1,3 тыс. мест и рассчитан на 17 видов спорта, что при радиусе предельного удаления в 40 м обеспечивает комфортное зрительное восприятие. Компактность объема позволяет рационально поярусно разместить основные функциональные группы помещений: для обслуживания зрителей — на первом этаже, для спортсменов - на втором, зал - на третьем. Сама объемная осесимметричная форма, образованная сочетанием двух оболочек двоякой кривизны (покрытие и нижнее перекрытие), на пространственном опорном контуре, лежащем на четырех мощных пилонах, индивидуальна и исполнена образной символики.

Из обоих примеров видно влияние конструктивной формы покрытия на архитектурную форму. И это не случайно, так как конструкция покрытия составляет от 60 до 100% наружных ограждений зданий. Из числа функциональных параметров на выбор формы покрытия наибольшее влияние оказывают принятые план, вместимость, характер размещения зрительских мест  и величины пролетов покрытий.

Рис.7. Спортивный центр в Ниигате (Япония): а - общий вид; б - продольный разрез; в- схема несущих конструкций: 1 - несущие ванты; 2 - стабилизирующие ванты; 3 - опоры; 4 - бортовой элемент.

 

В мировой практике для выставочных, многофункциональных зрительных и спортивных залов используют ограниченное число форм планов: прямоугольник, трапецию, овал, круг, многоугольник. Однако форма плана зала и величины его пролетов не предопределяют однозначно форму покрытия. Большое влияние на ее выбор оказывают не только план, но и обусловленная функциональными особенностями форма здания. Как известно, в демонстрационных спортивных залах вместимость и расположение трибун определяют асимметричную или центрально-симметричную композицию здания, с которой должен быть согласован выбор формы покрытия. С асимметричной формой здания хорошо гармонируют висячие покрытия, с симметричной - как сводчатые, так и висячие. Для центричных в плане зданий применимы центричные же конструкции покрытий (купольных, мембранных).

Окончательный выбор формы покрытия помимо функциональных определяется конструктивными, технологическими, технико-экономическими и архитектурно-художественными требованиями. Согласно последним, конструкция уникального большепролетного здания должна способствовать созданию выразительной тектоничной, индивидуальной, масштабной архитектурной формы. Внедрение пространственных висячих конструкций и конструкций из жестких оболочек дало беспрецедентные и многовариантные архитектурные возможности. Комбинируя различные типы, число, размеры элементарных оболочек, архитектор с помощью конструктора может добиться требуемого масштабного членения формы и индивидуализации ее облика, оригинально разместить проемы верхнего света в покрытии.

Так, например, только для покрытия треугольного в плане помещения могут быть применены пологая оболочка на выпуклом контуре, комбинированное покрытие из четырех треугольных в плане оболочек положительной кривизны, из трех — отрицательной и одной — положительной кривизны и т. д. Одним из наиболее оригинальных по конструкции и выразительных по архитектурной форме является покрытие треугольного в плане выставочного здания в Париже комбинированной оболочкой в виде сомкнутого из трех лотков свода пролетом 206 м.

Рис.8. Главный павильон Национального центра промышленности и техники в Париже.

Лотки состоят из двух волнистых оболочек, раскрепленных через каждые три волны диафрагмами жесткости. Использование волнистой формы позволило решить не только чисто конструктивную задачу (достигнуть устойчивости тонкой оболочки), но и обеспечило масштабность композиции этого уникального здания, а традиционная для архитектуры камня система сомкнутого свода получила индивидуальную и остро современную тектоническую трактовку. Столь же индивидуальной и современной оказалась композиционная трактовка железобетонного крестового свода покрытия над квадратным планом здания крытого Олимпийского катка в Гренобле.

Рис. 9. Крытый Олимпийский каток в Гренобле,Франция 

 

Естественно, однако, что в наибольшей степени современный характер архитектуре большепролетных покрытий железобетонными жесткими оболочками придают присущие только им комбинации геометрических форм в виде волнистых куполов и сводов, элементарных или комбинированных фрагментов оболочек с поверхностями отрицательной кривизны или комбинации из оболочек произвольной геометрической формы.

Архитектурно-композиционные возможности висячих систем покрытий непосредственно связаны с их конструктивной формой, возможностями ее индивидуализации и тектоничного выявления в объемной форме здания. В этом отношении наибольшими возможностями обладают висячие покрытия шатрового типа, покрытия на пространственном контуре, а также различные варианты комбинированных висячих систем. В чрезвычайном разнообразии внешнего облика зданий, которое обеспечивает применение висячих покрытий на замкнутом пространственном контуре, можно убедиться, сопоставив такие олимпийские объекты Москвы, как крытый велотрек и спортивный зал в Измайлове. К сожалению, мало способствует индивидуальности внешнего облика здания применение ряда технически наиболее эффективных висячих конструкций, например одно- или двухпоясных систем с горизонтальным кольцевым опорным контуром над круглыми или эллиптическими в плане зданиями. Несущая конструкция с малой стрелой провиса не выявляется во внешней форме здания, а в интерьере обычно бывает скрыта подвесными потолками или осветительными установками. Здания с покрытиями такого типа обычно имеют композицию в виде круглого периптера, антаблемент которого — кольцо опорного контура, а колонны — поддерживающие его стойки (Дворец спорта «Юбилейный» и Олимпийский зал в Санкт-Петербурге, Олимпийский дворец спорта на проспекте Мира в Москве и др.).

Наряду с несущими конструкциями покрытий в композиции зальных общественных зданий значительную роль играют наружные, как правило, ненесущие стены. Образным выражением их ненесущей функции может служить выполнение их с незначительным отклонением от вертикали, придающее зданию характерный силуэт (сужающийся или расширяющийся  книзу). Значительную часть поверхности наружных стен зальных зданий занимают светопрозрачные витражные конструкции. Их композиционные свойства и членения обогащаются при сочетании в конструкции двух-трех светопрозрачных материалов, например профильного и листового стекла.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Стадионы XXI века.

 

Современное  Олимпийское  движение  имеет  большое  политическое,  социальное  и  экономическое  значение  для  страны,  проводящей  Олимпийские  игры.  Это  повышает  престиж,  известность  и  дает  большой  экономический  эффект,  за  счет  инвестиций  (МОК)  Международного  олимпийского  комитета,  направленных  на  строительство  уникального,  построенного  по  последнему  слову  науки  и  техники  олимпийского  комплекса.  Большое  количество  стран  выступает  в  борьбе  за  право  проведения  олимпийских  соревнований,  а  в  разработке  самих  проектов  принимают  участие  самые  известные  архитекторы  мира.  Проводятся  международные  конкурсы  на  выявление  самых  актуальных  архитектурных  решений.  В  настоящее  время  в  истории  архитектуры  олимпийских  стадионов  сосредоточен  мировой  опыт  строительства,  каждый  из  которых  отражает  уровень  своего  времени,  однако  в  архитектуре  стадионов  XXI  века  сосредоточены  новейшие  нано-,  IT-  и  энергоэффективные  технологии,  которые  и  стали  предметом  исследования  настоящей  статьи.

«Стадион  «Австралия»,  также  известен  как  ANZ  Stadium  —  многоцелевой  стадион,  расположенный  в  Сиднее,  Австралия.  Построен  в  1996  году,  как  главная  арена  XXVII  летних  Олимпийских  игр  (2000  год).  На  момент  окончания  постройки  вмещал  110  000  зрителей  и  являлся  самым  вместительным  стадионом  Австралии».

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис.10.  Олимпийский  стадион  «Австралия»

 

В  период  с  2001  по  2002  года  на  стадионе  прошла  реконструкция,  ее  целью  было  уменьшить  размер  и  предать  игровому  полю  овальную  форму.  В  марте  2002  года  был  завершен  второй  этап  реконструкции,  во  время  которого  удалили  два  крыла-стенда  с  обоих  концов  стадиона,  реконструкцию  сидений  сделали  на  нижнем  уровне  (мобильные  сидения  на  рельсах).  На  третьем  этапе  прошла  работа  над  изменением  крыши  (2003  г.),  над  стадионом  возвели  раздвижную  конструкцию  крыши.  Это  решение  сократило  количество  посадочных  мест  до  83  500  при  прямоугольном  расположении  трибун  и  82  500  при  овальном  расположении.  После  реконструкции  стадион  обрел  название  “ANZ  Stadium”.  Разработчики  компания Populous  совместно  с  предприятием  Bligh  Lobb  Sports  Architecture.

«Ключевая  особенность  конструкции  стадиона  полупрозрачная  крыша  из  поликарбоната  для  минимизации  теней  и  попадания  прямых  солнечных  лучей  на  игровое  поле.  Крыша  из  гигантских  плиток  10х10м2  из  поликарбоната,  разделена  серией  дренажных  водостоков  из  нержавеющей  стали.  Вся  структура  из  достаточно  гибких  материалов,  чтобы  справиться  с  изменением  формы  плоскости  крыши  и  расширения  поликарбоната  при  высокой  температуре  от  солнечных  лучей».

«Инновации.  Стадион  представляет  собой  модель  зеленой,  функциональной,  экономичной  конструкции  и  до  сих  пор  считается  одним  из  самых  экологически  устойчивых  стадионов  в  мире.  Инновационные  экологические  меры  стадиона,  это  утилизации  дождевой  воды  с  крыши  в  подземные  резервуары  для  орошения  поля  и  ряда  пассивных  мер  проектирования,  включая  вентиляцию  и  естественное  охлаждение  /  обогрев,  на  газовой  когенерационной  системе».

Олимпийский  Стадион  "Спирос  Луис"  —  стадион  в  Афинах,  Греция  (Рис.  2).  «Название  арене  было  дано  в  честь  первого  победителя  олимпийского  марафона  1896  года.  Был  построен  специально  для  чемпионата  Европы  по  легкой  атлетике  1982  года.  Вместимость  —  71  030»  .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис.11.  Стадион  «Спирос  Луис»

 

Стадион  подвергся  реконструкции  специально  к  Летним  Олимпийским  играм  2004  г.  (Афины).  Проект  по  реконструкции  разработал  испанский  архитектор  Сантьяго  Калатрава.  Основным  архитектурным  вмешательством  олимпийского  стадиона  стало  изменение  кровли.  Изначально  крыша  была  спроектирована  из  стекла.  Но  выполнить  ее  из  этого  материала  было  трудно  из-за  большого  веса,  сложности  с  изгибанием  стекла  и  т.  д.  В  итоге  нашлось  альтернативное  решение,  это  поликарбонат,  как  и  в  конструкции  кровли  стадиона  «Австралия».  Этот  материал  по  свойствам  аналогичен  стеклу,  но  не  имеет  перечисленных  минусов,  его  применение  устроило  проектировщика,  и  власти  Греции.

«Крыша  (Рис.  3)  представляет  собой  динамическую  структуру.  Ее  главная  особенность  —  две  металлических  арки  длиной  по  300  метров  каждая  с  вершиной  на  высоте  78  метров.  Арки  охватывают  стадион  в  продольном  направлении  и  каждая  несет  купол.  Общая  конструкция  крыши  весит  около  17  тыс.  тонн  и  охватывает  площадь  почти  в  25,000  м2,  тем  самым  защищая  от  прямого  света  и  дождя  75,000  зрителей.  Арки  связаны  между  собой  тонким  кабелем,  к  которому  и  прикреплены  листы  поликарбоната  толщиной  12  мм  шириной  1  м  и  длиной  5  м.  Поликарбонат  был  выбран  не  только  из-за  его  высокой  прозрачности,  но  из-за  того,  что  он  намного  легче,  чем  стекло.  Фактически,  листы  поликарбоната  весят  всего  14,4  кг/м2,  что  более  чем  в  два  раза  меньше  плотности  стекла»  [9].