В ЦНИИСК им. Кучеренко (П. Г. Еремеев) совместно с институтом ЦНИИпроектстальконструкция им. Мельникова разработаны конструкции главного корпуса испытательного центра. Конструктивные решения определялись технологическими требованиями и заданными габаритными размерами: высота круглого в плане здания до низа несущих конструкций — 110 м, диаметр на уровне земли — 232 м, диаметр на высоте 60—70 м — 170—180 м. Здание перекрывается мембранной оболочкой положительной гауссовой кривизны. По периметру мембрана соединена с контуром, поддерживаемым 84 колоннами, шарнирно опертыми на фундаменты. Колонны, примерно через 12 м по высоте, объединены 10 ярусами кольцевых ригелей. Колонны и ригели выполняются стальными в виде сквозных двухветвенных сечений из широкополочных двутавров, объединенных треугольной решеткой из одиночных уголков. Между колоннами через панель устанавливаются вертикальные связи. Круговая рамно-связевая система каркаса воспринимает вертикальные нагрузки с покрытия, горизонтальные ветровые нагрузки с покрытия, горизонтальные ветровые нагрузки на стеновое ограждение и обеспечивает общую устойчивость сооружения.

На стадии технических решений было разработано несколько вариантов (подробнее по ссылке - http://rossan71.ru/). В первом варианте мембранная оболочка диаметром 132 и стрелой провиса 6,5 м устанавливается на колонны, расположенные наклонно под углом около 65° к горизонту. Стены образуют поверхность в виде усеченного конуса. Мембрана собирается из рулонов заводского изготовления из низколегированной стали. Покрытие монтируется по радиальной системе «постели» на проектной отметке с использованием центральной монтажной башни. Расчетная толщина мембраны по конструктивным требованиям увеличена до 4 мм. В центре покрытия размещается кольцо диаметром 36 м в виде сварной двутавровой балки высотой 1150 мм, на которое устанавливаются конструкции машзала. Наружный железобетонный опорный контур прямоугольного сечения размерами 1 X 3 м бетонируется в стальной опалубке из листов толщиной 9 мм, подкрепленных диафрагмами и ребрами жесткости. Рассмотрена возможность применения трубобетонного контура (стальная труба 1620 X 11 мм, бетон марки В25).

Во втором варианте конструкция мембранной оболочки диаметром 232 м и стрелой провиса 13 м устанавливается на вертикальные стойки, образующие цилиндрическую поверхность высотой 112 м. Мембрана, монтируемая на проектной отметке по «постели», принята толщиной 6 мм (расчетная толщина 3 мм). Опорный контур — железобетонный, прямоугольного сечения размерами 2 X 3 м. И с целью сокращения эксплуатационных расходов в этом варианте был предусмотрен подвесной потолок, сокращающий до 30% отапливаемый и вентилируемый объем помещения.

Для обоих вариантов рассматривалась возможность сборки первоначально плоского покрытия с последующим подъемом на уровне землив проектное положение. В этом случае исключалась монтажная башня высотой около 100 м, но увеличивалась более чем в 1,5 раза толщина мембраны и в два раза площадь сечения опорного контура. Анализ показал преимущество первого варианта по ряду технико-экономических показателей, в частности, по расходу материалов примерно в два раза. Это конструктивное решение и было положено в основу разработки системы на стадии «проект». С целью уменьшения нагрузки на каркас здания железобетонный опорный контур был заменен на сварной двутавр высотой 1700 мм.

Расчет несущих конструкций выполнялся раздельно для каркаса и мембранного покрытия, но с учетом совместности деформаций наружного опорного контура покрытия. Пространственная стержневая система каркаса, включающая стойки, ригели и связи, рассчитывалась на ЭВМ с использованием программ «ГАММА» и «ПАРСЕК». Расчет проводился на эксплуатационные и монтажные нагрузки. Мембранная оболочка вначале была рассчитана по приближенной методике, а затем на ЭВМ с использованием метода стержневой аппроксимации. Расчет проводился в геометрически нелинейной постановке на различные комбинации нагрузок, в том числе от технологического оборудования (четырех лебедок грузоподъемностью 25 т и специального оборудования массой 250 т).

Интересное в сети: интересует строительство ? Рекомендуем обратиться к сайту kaprikorn.ru