Компания «Инфорспроект», разработчик конструктивных решений ряда уникальных зданий и сооружений, успешно применяет программный комплекс МКЭ-анализа конструкций SOFiSTiK для расчета железобетонных конструкций стадионов «Самара Арена» и «Екатеринбург Арена», строящихся для Чемпионата мира по футболу 2018 года. Применение ПК SOFiSTiK позволяет повысить качество расчетных обоснований и сократить сроки проектирования конструкций, в том числе – за счет минимизации времени внесения изменений в расчетные модели и схемы загружений конструкций. Партнером «Инфорспроект» по проекту выступила российская инженерно-консалтинговая компания ПСС.
Конечно-элементная расчетная модель, выполненная в ПК SOFiSTiK (вид 1)
Конечно-элементная расчетная модель, выполненная в ПК SOFiSTiK (вид 2)
Компания «Инфорспроект» начала применение ПК МКЭ-анализа конструкций с 2012 года, постепенно набирая опыт и навыки ведения расчетов, сейчас он применяется для расчетного обоснования практически всех объектов, которые проектируют специалисты компании. Для некоторых зданий и сооружений в SOFiSTiK были созданы целиком расчетные схемы, а для некоторых – рассчитывались узлы или фрагменты конструкций.
«Расчетный программный комплекс – это инструмент инженера-конструктора. Он должен быть удобным, дружелюбным, стабильным и современным. Всеми этими свойствами обладает уникальный комплекс МКЭ-анализа конструкций SOFiSTiK, поэтому выбор был сделан в его пользу, – прокомментировал выбор решения Андрей Иващенко, главный специалист компании «Инфорспроект». – Программный комплекс SOFiSTiK создан для расчета именно строительных конструкций. Поэтому интерфейс программы инженерам-конструкторам понятен на интуитивном уровне – программа «знает и понимает», что нужно пользователю, а пользователь знает, где искать необходимые данные. SOFiSTiK обладает большим потенциалом, так как это очень мощный расчетный комплекс с богатым набором функциональных возможностей, который позволяет решать практически любые задачи анализа строительных конструкций, включая геометрически и физически нелинейные задачи, динамический анализ, геотехнический анализ и совместное взаимодействие в единой модели «грунт-сооружение», «обдувка» ветровым потоком CFD. Он идеально подходит для расчета всех строительных конструкций любых типов и размеров – от небольших ответственных элементов сооружений до сложных высотных комплексов зданий целиком».
Визуализация проекта «Екатеринбург Арена» (выполнена ПИ «Арена»)
При работе над проектами стадионов «Самара Арена» и «Екатеринбург Арена», которые относятся к категории уникальных, использовался ПК SOFiSTiK. В проектах обоих стадионов были разработаны железобетонные конструкции основного несущего каркаса и примыкающих конструкций инфраструктуры.
При этом каждый из проектов имеет свои особенности. Так, конструкция чаши стадиона «Самара Арена» представляет собой комплекс монолитных железобетонных рам, располагающихся перпендикулярно футбольному полю. Рамы объединены в пространственную конструкцию. Несущими элементами радиальных рам наряду с колоннами являются наклонные балки складок трибун. Складка трибун опирается на наклонную радиальную балку и состоит из балочных и плитных частей, представляющих собой единое целое и работающих совместно. Конструкции трибун и подтрибунных помещений разбиты в кольцевом направлении на 8 температурных блоков. Фундамент стадиона – монолитная железобетонная плита. Покрытие над трибунами стадиона представляет собой радиально-кольцевой купол. Поверхность покрытия образована частью сферы радиусом 317,3 м. Основные несущие элементы покрытия – 32 радиальные консоли в виде трехпоясных решетчатых ферм из стальных круглых труб. Высота радиальных ферм переменная с максимальным размером на опоре 9 м. Консоли имеют наклонные промежуточные опоры, установленные по радиусу 270,4 м. Пролет внешней кольцевой части покрытия – 79,6 м.
Строительство объекта «Екатеринбург Арена»
«На данный момент на стройке в Самаре строительные работы над железобетонными конструкциями основного каркаса находятся на финишной стадии – это верхний ярус трибун. Это очень большой объект, объем бетона которого – порядка 230 тыс. куб. метров. Также этот стадион отличается очень большим объемом второстепенных конструкций, таких как подпорные стены, подземные вентиляционные каналы, подиум обходной галереи вокруг стадиона длиной примерно 1 км, наружные лестницы и пандусы. Объем бетона этих конструкций – примерно 30 тыс. куб. метров, что сопоставимо с объемом бетона маленького стадиона, – рассказывает об особенностях проектов Андрей Иващенко. – В Екатеринбурге создание железобетонных конструкций также уже находится на финишной стадии. Но этот объект меньше по своим габаритам, общий объем бетона – 65 тыс. куб. метров. Этот стадион компактней из-за меньшей вместительности трибун и благодаря устройству временных трибун для проведения ЧМ-2018, а также из-за пространства, ограниченного периметром существующих исторических стен стадиона».
Конечно-элементная расчетная модель, выполненная в ПК SOFiSTiK
Конструктивная схема стадиона в Екатеринбурге представляет собой комплекс разноэтажных монолитных железобетонных рам, располагающихся вокруг футбольного поля, перпендикулярно к нему. Радиальные рамы объединяются в пространственную конструкцию. По внутреннему контуру этажерка подтрибунных помещений представляет собой прямоугольник размером 125х85 м. По внешнему контуру трибуны в плане представляют собой окружность диаметром примерно 178 м. Железобетонная чаша стадиона разделена на 8 температурных блоков. Вся нагрузка от покрытия стадиона передается на 8 пилонов. Конструкция пилона представляет собой стальную трубу диаметром 3 метра, заполненную бетоном. Данный тип конструкции, наряду с высокой удельной несущей способностью, обеспечивает высокую надежность сооружения на аварийные воздействия, поскольку трубобетон по сравнению с традиционными железобетонными или металлическими конструкциями обладает повышенной пластичностью и энергодиссипационной способностью. Для совместной работы стальной оболочки и железобетонного сердечника предусматривается приварка к внутренней поверхности стальной трубы гибких упоров (стад-болтов). Для уменьшения веса опоры и экономии расхода железобетона внутри трубобетонной опоры установлен пустотообразователь из металлической трубы диаметром 1220 мм.
«Конструирование – творческий процесс. А инструмент инженера-конструктора - это ПК SOFiSTiK, который помогает сосредоточиться на технических деталях. И конечно, благодаря SOFiSTiK инженеры в сжатые сроки могут рассмотреть несколько вариантов конструктивного решения и выбрать оптимальное решение. Отмечу, что никакие объекты не обходятся без корректировок в процессе проектирования, особенно это касается таких сложных зданий как стадионы, - продолжает Андрей Иващенко - Корректировки имеют разную природу от изменения инженерного оборудования до архитектурных требований и требований заказчика, однако, к сожалению, срок сдачи проекта обычно невозможно отодвинуть. Поэтому конструктору необходима расчетная программа, которая очень просто и быстро позволяет корректировать расчетную модель по мере появления изменений. Благодаря успешной интеграции препроцессоров SOFiSTiK с программными продуктами Autodesk – AutoCAD и Revit – программный комплекс SOFiSTiK позволяет сэкономить довольно много времени – в первую очередь для создания схемы, далее для корректировок и для создания более мелких схем для расчета фрагментов, узлов, деталей. Мы намерены и в дальнейшем только расширять использование ПК SOFiSTiK для проектирования уникальных зданий и сооружений».
Строительство трибун стадиона «Самара Арена»
«Программный комплекс МКЭ-анализа конструкций SOFiSTiK сейчас достаточно популярен у российских инженеров-конструкторов, как при проектировании уникальных зданий и сооружений, так и многоэтажных зданий массового строительства. Это обусловлено его всеобъемлющей функциональной универсальностью в решении любых расчетных проблем абсолютно всех видов конструкций и возможностью моделирования НДС для различных стадий возведения и эксплуатации объектов, удобством рабочей среды и гибкостью настроек параметров расчетов, также SOFiSTiK позволяет минимизировать время выполнения расчетов даже при внесении существенных изменений в исходные данные проекта. Расчет программного комплекса SOFiSTiK полностью интегрирован в среду Revit, так что расчетная модель и все её изменения сохраняются в файле Revit. Это выгодно отличает SOFiSTiK от других вычислительных приложений. На основе результатов расчета автоматически генерируется 3D-модель армирования в среде Revit. Таким образом, планы раскладки арматуры и спецификации арматуры можно легко сгенерировать, – комментирует Борис Воробьев, заместитель генерального директора компании ПСС. – При работе над такими уникальными и сложными проектами, как стадионы для Чемпионата мира по футболу, которые должны соответствовать строгим требованиям FIFA, ПК SOFiSTiK практически не заменим».
Подробности
Компания «Инфорспроект» уже более 10 лет специализируется на проектировании строительных конструкций зданий и сооружений любой сложности. «Инфорспроект» участвовала во многих крупных проектах федерального значения. Так, в 2009-2012 гг. компания работала над объектами Олимпиады-2014 в Сочи: Ледовым дворцом «Большой» и олимпийской санно-бобслейной трассой «Санки». Спортивная тематика была продолжена в 2013-2015 годах проектированием стадионов для Чемпионата Мира ФИФА-2018 в Самаре и Екатеринбурге. Также компания участвует в проектировании башни «Лахта Центр». В 2012-2014 годах «Инфорспроект» выпускал рабочий проект конструкций многофункционального высотного комплекса «IQ-квартал» на участке №11 Москва-Сити. Дополнительная информация: ]]>www.inforceproject.ru]]>