Несущими элементами вантовой кровли, расположенной над трибунами стадиона, являются не массивные металлоконструкции, как на большинстве футбольных арен, а прочные стальные канаты. Это прогрессивное решение, благодаря которому значительно снижается металлоемкость при строительстве объекта. Во всем мире такие облегченные конструкции возводят преимущественно в тех регионах, где нет большой снеговой нагрузки.
- Конструкция покрытия — сетчатая, вантовая и представляет собой подобие велосипедного колеса, имеющего 2 контура (внешнее и внутреннее кольцо) между которыми натянуты радиальные тросы (ванты), - пояснил руководитель проекта Сергей Камин. - Они изготовлены из высокопрочной стали с пределом прочности 1570 МПа. Общий вес вантовой системы составляет порядка 2300 тонн, в общей сложности в ней задействовано более 12 км тросов.
Внешним контуром вантовой системы служит жесткое компрессионное кольцо стадиона, (также называемое опорным кольцом), оно расположено на высоте 40 метров и опирается на 44 несущие колонны. Диаметр опорного кольца — более 200 метров, его длина по окружности — более 700 метров, а вес — 1300 тонн.
Внутренний контур вантовой системы, в отличие от внешнего — гибкий. Он состоит из высокопрочных стальных канатов, образующих два пояса друг над другом на высоте 34 и 48 метров. Диаметр нижнего пояса составляет 150 метров, верхнего –130 метров. Каждый пояс состоит из шести канатов с алюмоцинковым покрытием, которые объединены между собой девиаторами (зажимами).
Внешний и внутренний контуры вантовой системы соединены радиальными вантами — высокопрочными стальными канатами. Таким образом, над трибунами стадиона будет находиться система из 44 вантовых «ферм». По кругу радиальные ванты будут объединены металлическими арочными прогонами и стяжками.
Устойчивость вантовой системы обеспечивается за счет натяжения вант, а также жесткости компрессионного кольца, элементов ферм и системы вертикальных опорных стоек.
- Процесс монтажа вантовой системы занимает несколько месяцев и включает в себя 2 больших этапа: сборку, которая ведется с декабря 2016 года, и подъем собранной системы в проектное положение, начало подъема запланировано на весну, - подчеркнул руководитель проекта Сергей Камин. - Строители установили внутри стадиона временные поддерживающие конструкции — на них специалисты раскладывают и закрепляют между собой элементы вантовой системы.
На футбольном поле и в нижней части трибун смонтированы временные стальные платформы для раскладки внутренних колец. В верхней части трибун уложены деревянные настилы для раскладки радиальных тросов. Временные конструкции позволяют защитить тросы и трибуны от повреждений при сборке и подъеме вантовой системы,они будут разобраны после того, как несущая конструкция кровли займет проектное положение над трибунами стадиона.
Сборка вантовой системы началась с раскладки на трибунах радиальных и кольцевых тросов. Параллельно с этим строители устанавливают на компрессионное кольцо 88 домкратов для подъема системы.
Когда все радиальные тросы будут закреплены к тросам верхнего внутреннего кольца и домкратам, начнется их поэтапный подъем за счет одновременной и синхронизированной работы всех домкратов.
После того, как ванты верхнего яруса будут закреплены к компрессионному кольцу, строители повторят процедуру подъема для нижнего яруса. Затем на натянутые тросы установят вертикальные распорки для соединения верхнего и нижнего яруса, а также объединят ванты между собой по кругу арочными прогонами.
Точность натяжения каждого троса будет контролироваться с помощью специального оборудования и компьютерных программ.
Учитывая сложность конструкции вантовой кровли, ее монтаж осуществляется под контролем специалистов компании-проектировщика и завода-изготовителя вантовой системы, которая произведена в Швейцарии.
После того как вантовая система будет смонтирована и поднята в проектное положение (верхняя отметка – 48 м), на нее установят мембранное покрытие. Цветовое решение кровли будет выполнено в белых, синих и голубых цветах.
Покрытие стадиона (включая вантовую систему над трибунами и металлические фермы над фойе) в плане представляет собой круг диаметром 290 м, площадь кровли — 62 тыс. м2. Спроектированная кровля рассчитана на снеговую нагрузку в 120 кг/м2 (сможет выдержать вес более 7000 тонн).
Напомним, что «Волгоград Арена» - первый в России стадион на 45000 зрительских мест с вантовой системой кровли (единственный и меньший по размеру аналог вантовой системы находится в Краснодаре). При проектировании спортивной арены учитывался зарубежный опыт, однако стадион в Волгограде уникален и не имеет аналогов в мире – для каждого подобного объекта разрабатывается индивидуальный проект вантовой кровли.
Фото: Александр Куликов
