Спорт объектілерінің құрылысында болат құрылымдар

Неге болашақтың спорт кешендері үшін болат конструкция – ең тиімді таңдау?

Атлетикалық бағдарламалаудың икемділігі үшін салыстыруға келмейтін ашық аралық қабілеті

Бұл болат каркас 300 футтан (шамамен 91,4 метр) астам ені бар, тіректерсіз кеңістіктерді құруға мүмкіндік береді — бұл темірбетондың салмақты ұстай алатын шегінен әлдеқайда асып түреді. Бұл ашық кеңістіктерге ештеңе кедергі болмайтындықтан, олар әртүрлі мақсаттарға өте ыңғайлы. Осылайша салынған спорт ареналары басқа бір күн ішінде баскетбол ойынынан мұздағы хоккейге немесе тіпті концертке дейін тез ауыса алады. Мұндай болаттан жасалған ашық аралықтармен жобаланған ғимараттар жылына шамамен 30 пайызға көп шаралар өткізуге қабілетті, өйткені олар өте икемді. Тағы бір үлкен артықшылығы — болаттың салмағына қатысты өте жоғары беріктігі. Бұл архитекторларға адамдар ішінде қозғалған кезде құрылымның бұзылуын қорқытпайтындай, алаңға шығыңқы орындық аймақтарын немесе күрделі жиналатын крышаларды жобалауға мүмкіндік береді.

Құрылыс мерзімдерін қысқарту: Жасау кезеңінен бастап пайдалануға берілуге дейін 6 айдан кем уақыт

CNC машиналарымен жабдықталған алаңнан тыс зауыттарда дәлме-дәл жасау әдістерін қолданған кезде жобалар әдеттегі орында құйылатын бетон жұмыстарына қарағанда 40–60 пайызға тезірек аяқталады. Бөлшектер алдын ала инженерлік есептеулерге сүйеніп дайындалады, сондықтан олар негізінде болттар арқылы бірден құрастырылуға дайын болады; бұл жағдайда ауа райының нашарлануын күтудің қажеті жоқ, сонымен қатар құрылыс алаңында қажетті жұмысшылар саны шамамен екі есе азаяды. Мысалы, бұл стадион жобасын қарастырайық — онда 12 мың орын болды және ол бос фундаменттен тікелей толық пайдаланылатын күйге 23 апта ішінде келді. Мұндай жылдамдық әдеттегі бетонмен мүмкін емес, себебі оның дұрыс қатуына ұзақ уақыт кетеді. Сондай-ақ, материалдар қажетті уақытта дәл келген кезде құрылыс алаңында орын алып жатқан заттар да азаяды.

Жұмыс істеу циклының экономикасы: 50 жылдан астам тұрақтылық және жылдық жөндеу шығындары — бетонға қарағанда <1%

Балалар құрылысындағы болат ғимараттардың жылдық қолданыс шығындары әдетте бастапқы құнының 1%-дан аспайды, негізінен олардың құрылымына қосылатын ыстық батырма гальванизациялық өңдеулері арқасында темірдің тозуы басталмайды. 50 жыл немесе одан да көп уақыт аралығында қарастырғанда, көптеген салалық зерттеулерге сүйене отырып, иелер құрылысқа кеткен жалпы шығындардың темірбетонды құрылыстармен салыстырғанда 30–35% арзан тұратынын байқайды. Темірбетон уақыт өте келе сызылады, қабыршақтанады және қысымға ұшырап бавырланып барып, бұл болат құрылыстар үшін мүлдем проблема емес. Сонымен қатар, болат өзінің пайдалы қызмет ету мерзімі аяқталғаннан кейін толығымен қайта переработкаға жарамды, яғни оны алмастыру кезінде әлі де қандай да бір құндылығы сақталады. Сондай-ақ, жер сілкінісінің де әсерін ескермеуге болмайды: болат жер сілкінісі кезінде сынбай, табиғи түрде иіледі, сондықтан сейсмикалық белсенді аймақтарда басқа материалдармен салыстырғанда сақтандыру премиялары әлдеқайда төмен болады.

Спорт алаңдарындағы негізгі болат құрылым компоненттері

Ұзын құрылымды көтергіш жабын жүйелері: фермалар, ұяшықты арқалықтар және иілген арқалық конфигурациялары

Инженерлік есепке алынатын болат төбе жүйелері бағаналарды қажет етпей-ақ 200 метрден астам аралықтарды қамтуға қабілетті, бұл ғимараттардың ішінде үлкен ашық кеңістіктерді құруға мүмкіндік береді. Ферма конструкциялары жел мен қар жүктемелерін қабылдауға өте жақсы жарамды. Сол уақытта осы арнайы ұяшықты арқалықтарда ЖЖҚ (жылу, желдету және кондиционерлеу) жүйелері, жарықтандыру құрылғылары және тіпті өрт сөндіру жабдықтарын орналастыруға арналған ішкі тесіктер бар. Бұл тавандардың биіктігін сақтайды және жоғарыдан ілінген барлық ретсіз заттардан арылады. Әрхитекторлар әсіресе параболалық етіп иілген арқалықтарды қолданған кезде, олар әлемнің әртүрлі қалаларында кездесетін есте қаларлық ғимарат пішіндерін жасайды. Бірақ бұл иілістердің тағы бір артықшылығы бар: олар құрылымдардың беріктігін шынымен арттырады және кеңістік ішіндегі дыбыс таралуын жақсартады. Дайын бөлшектер құрылыс уақытын қатты қысқартады. Стадиондардың құрылысы бойынша жүргізілген зерттеулер дайын бөлшектерді қолдану құрылыс алаңындағы трафик тығыздалуын дәстүрлі әдістерге қарағанда шамамен 40 пайызға азайтатынын көрсетеді.

Интегралды отырғызу ыдысының қолдауы: бағанасыз көрініс сызығын қамтамасыз ететін консольды болат рамалар

Болат рамалар отырғызу аймақтарын жер бетінен 20 метрден астам биіктікке консольды түрде көтереді, ол үшін табанда бағаналар қажет емес. Бұл барлық отырғызу орындарында тамаша көрініс қамтамасыз етеді және көрермендер үшін бүкіл тәжірибені одан да қызықты етеді. Бұл құрылымдар FIFA стандарттарына сәйкес шамамен 5 кН/м² жүктемеге төтеп беруге арналған, сонымен қатар ступенелер, сауда нүктелері және VIP-бөлімдері сияқты барлық қажетті компоненттерді дизайнға сыйғызады. Бөліктердің арасындағы қосылыстар ыстық батырма гальванизациясымен қапталған, бұл ылғалға және тұрақты адам ағымына ұшыраған кезде де коррозияға қарсы қорғайды. Бұл күнделікті пайдаланудың көптеген жылдары бойы қауіпсіздік стандарттары мен құрылымдық беріктікті сақтауға көмектеседі.

Болат құрылымының өнімділігі үшін маңызды инженерлік ескертулер

Динамикалық жүктемені модельдеу: қозғалыстағы аудиторияның туғызған тербелістерінің синхрондауы және резонанстың болдырмауы

Адамдар тобы өз қозғалыстарын синхрондаса — мысалы, стадиондағы толқындарды жасағанда, бірігіп секіргенде немесе ритмді түрде айтып отырғанда — олар шынында да ғимараттың табиғи жиілігіне сәйкес келетін және оны күшейтетін гармоникалық күштер туғызады. Дұрыс болдырмау құралдары қолданылмаса, бұл резонанстар тербелістерді қалыпты статикалық жүктемелермен туғызылатын деңгейден бес есе дейін көтеруі мүмкін, нәтижесінде ғимарат ішіндегі адамдарға ыңғайсыздық туғызады және уақыт өте келе құрылымдық тозуға әкеледі. Бұл мәселені шешу үшін инженерлер күрделі компьютерлік модельдерді қолданып, экстремалды жағдайларды зерттейді; мысалы, 2023 жылы Құрылымдық инженерия институтының зерттеулеріне сәйкес вертикаль үдеу 1,5 метр/секунд²-ге жетуі мүмкін жағдайлар қарастырылады. Көптеген заманауи ғимараттар қазір осы қажетсіз тербелістерді сіңіру үшін өзінің төбесіне түзетілген массалық саңылаулаушыларды (tuned mass dampers) енгізеді. Осы құрылғылардың нақты орнатылуларында қозғалыс амплитудаларын шамамен 60% дейін азайтатыны дәлелденген. Сондай-ақ, есептеуіш сұйықтық динамикасы зерттеулері ғимараттар бір уақытта жел күштері мен құрылымдық тербелістерге ұшыраған кезде бұл саңылаулаушылардың қаншалықты тиімді жұмыс істейтінін растайды.

Балқытылған болат конструкцияларды іске асыру: Жасаудан пайдалануға дейін

Дәлдікпен жасалған оф-сайттық жасау және уақытында жеткізу арқылы құрылыс алаңындағы тығыздану 40%-ға азаяды

Жұмыс орындарынан алыс жерде, шарттарды бақылауға болатын зауыттарда ғимарат компоненттерін дайындау — дәл өлшемдер, сапалы дәнекерлеу және алаңда сенімді түрде жүзеге аспайтын толық сапа тексерістері саласында бізге көп үздік нәтижелер береді. Зауыттарда материалдарды кесуге автоматтандырылған жүйелер, металлды иілуге компьютерлік басқарылатын машиналар және дәнекерлеу жұмыстарын орындайтын роботтар қолданылады. Бұл әдістер арқылы біз әрқашан талаптарға сәйкес келетін бөлшектерді алуға кепілдік береді. Әрбір бөлшек анық белгіленеді және орналастыру кезінде құрылысшыларға қай бөлшекті қай жерге орнату керектігін нақты көрсететіндей етіп ұйымдастырылады, бұл жұмысты жылдамдатады және қателіктерді азайтады. Материалдарды қажетті уақытта жеткізу құрылыс алаңында сақталатын заттардың көлемін шамамен екі үштен біріне дейін қысқартады, сонымен қатар жабдықтардың алаңды толтыруы азаяды, сондықтан бос орын босайды. Бұл барлық жоспарлау жауын-шашындық кешігулерден қорғайды, құрылысшыларды қауіпті факторлардан қорғайды және жалпы алғанда жоба мерзімін қысқартады. Ски-курорттар немесе жазғы лагерьлер сияқты белгілі бір маусым басталғанға дейін ашылуы қажетті орындар үшін мұндай кестелеу мерзімділікті сақтау мен қымбатқа түсетін кешігулердің арасындағы айырмашылықты құрайды.

ЖИІ ҚОЙЫЛАТЫН СҰРАҚТАР

Қазіргі заманғы спорт кешендерінде неге болат конструкцияларды қолдану ұсынылады?

Болат конструкциялар өзіндік теңестірілмеген ашық аралық қабілетіне байланысты ұсынылады, бұл спорттық бағдарламаларды икемді ұйымдастыруға және шараларды жиі өткізуге мүмкіндік береді. Олар құрылыс уақытын қысқартады, өмірлік цикл бойынша төмен құнын және дәстүрлі материалдарға қарағанда жоғары тұрақтылығын қамтамасыз етеді.

Дайын болат бөлшектердің артықшылығы неде?

Дайын болат бөлшектер құрылыс уақытын қысқартады, құрылыс алаңындағы тығыздалуды азайтады және дәл өлшемдер мен сапаны қамтамасыз етеді, нәтижесінде қателер азаяды және орнату жылдамырақ жүзеге асады.

Спорт алаңдарында көпшіліктің туғызған тербелістерін болат конструкциялар қалай реттейді?

Қазіргі заманғы болат конструкциялар көпшіліктің синхронды қозғалысынан туындайтын тербелістерді жою үшін динамикалық жүктеме модельдеуін және реттелген массалы сақтандырғыштарды (tuned mass dampers) қолданады, бұл адамдарға ыңғайсыздықты азайтады және уақыт өте келе конструкцияның тозуын тежейді.