МНОГОФУНКЦИОНАЛЬНОЕ СООРУЖЕНИЕ "УЗЕЛ СПОРТА НА ОТКРЫТОМ ВОЗДУХЕ"
MULTIFUNCTIONAL STRUCTURE "SPORT UNIT IN OPEN AIR"

Изобретение относится к строительству и может быть использовано при сооружении стадионов, предназначенных для занятий летними и зимними видами спорта, и может быть использовано в сооружениях, в которых необходимо по условиям эксплуатации открывать либо закрывать трансформируемое покрытие.
Известно здание спортивного типа (Патент РФ № 2144596), содержащее сборно-разборный ангар, расположенный на основании и накрывающий спортивное поле, размещенное на другом основании. Основание ангара и основание спортивного поля расположены на одной высоте и выполнены за одно целое в виде общей сборно-разборной металлической платформы, установленной на регулируемых по высоте стойках с опорными плитами и имеющей поперечные несущие балки с расположенным на них настилом оболочечной конструкции, у которой верхний и нижний листы несущие и разделены шумо- и/или теплоизоляционным слоем, а ангар и спортивное поле расположены на упомянутой платформе, причем ангар скреплен с платформой. Разработанная конструкция здания обеспечивает его установку без нарушения грунта в любой местности. Само здание и спортивное поле сборно-разборные и имеют облегченную конструкцию. Основание ангара и основание спортивного поля выполнены за одно целое в виде общей сборно-разборной платформы, установленной на регулируемых стойках, снабженных опорными плитами, площадь контакта которых с грунтом выбирается из местных условий либо выбрана раз и навсегда такой, чтобы обеспечить минимально допустимую нагрузку на грунт (например, газон парка или почву пустыря). Регулируемые опоры при этом позволяют компенсировать погрешности подготовки поверхности земли либо исключить подготовку вовсе, а также компенсировать сезонные вспучивания и просадки грунта; кроме этого, демонтаж сооружения может быть произведен без последующей рекультивации участка, где было установлено сооружение.
Известно спортивное сооружение, снабженное трансформируемым покрытием (Заявка на изобретение №94011543 от 10.06.1996), конструкция которого представляет собой две структурные плиты из стержневых элементов, в каждой из которых свободный край развит по высоте элементами структурной конструкции, противоположный ему край плиты опирается на установленные с определенным шагом пилоны или рамы, по которым перемещается плита, а торцы плиты перемещаются по несущим балкам или эстакадам. Перемещение структурных плит происходит с помощью установленных на них электроприводов. Использование в качестве частей покрытия структурных плит позволяет в необходимых местах увеличивать высоту сечения и дает возможность перекрывать пролеты любой необходимой длины.
Недостатками применяемого трансформируемого покрытия над спортивным сооружением являются громоздкость конструкции, использование специального раздвижного оборудования, которое необходимо сертифицировать по Промышленной безопасности, а также получать ежегодное освидетельствование Ростехнадзора.
Известно многофункциональное сооружение по патенту на полезную модель №160929 от 10.04.2016 г.
Многофункциональное сооружение выполнено в виде здания с многоуровневым расположением перекрытий, на втором и третьем этажах ниже уровня земли расположен спортивно-оздоровительный центр для занятий зимним видом спорта на искусственном снегу с лыжными беговыми дорожками "Лыжедром".
Надземные этажи многофункционального сооружения выполнены в виде атриума, в основании которого расположен спортивно-оздоровительный центр для пляжных видов спорта на подогреваемом песке круглогодичного использования, во внутренней части упомянутого спортивного центра расположены спортивные площадки с возможностью трансформирования при использовании для различных видов спорта и возможностью независимого подогрева песка.
Многофункциональное сооружение является полностью закрытым капитальным сооружением и используется в зимнее время при подогреве песка с помощью средства подогрева, расположенного в основании площадок. Любые занятия спортом проходят внутри крытого капитального сооружения.
Задачей настоящего изобретения является создание полуплоскостного многофункционального спортивного сооружения для занятий различными видами спорта на открытом воздухе круглый год.
Авторы присвоили название такому сооружению «Узел спорта на открытом воздухе» («Node Sport Open Air»).
Техническим результатом изобретения с учетом заложенных в него конструктивных особенностей является достижение полного эффекта открытого пространства в зимнее и летнее время и полузакрытого пространства в летне-осенний период с возможностью трансформации открытого полуплоскостного сооружения (стадион) в крытое сооружение (стадион) капитального типа.
Дополнительным преимуществом также является обеспечение возможности смены рабочих поверхностей покрытия стадиона на «снег-песок-лед» в зависимости от видов спорта и задач организаторов за счет конструктивных особенностей сооружения.
Отличительными особенностями разработанного многофункционального сооружения по сравнению с различными другими является совмещение противоположных технологий инженерно-технических решений, летнего и зимнего видов спорта, "льда" "песка" и "снега" и использование этих решений на открытом воздухе круглый год.
Преимуществом спортивного сооружения является то, что на едином пространстве размещаются следующие зоны спорта: зимние - хоккей, лыжи, фигурное катание, полиатлон, керлинг, шорт-трек и др., летние - легкая атлетика, лыжероллеры, роллеры, стрельба, велосипед, пляжные виды спорта: пляжные футбол, воллейбол, теннис, бадминтон, культуризм, "фрисби", фитнесс, танцы, единоборства на песке и др., по стоимости сопоставимые со стоимостью одного крытого круглогодично используемого ледового катка (хоккей, фигурное катание) среднетипового применения.
Данное многофункциональное сооружение может быть размещено в небольших городах и населенных пунктах с численностью от пяти тысяч человек и более, а также при формировании территорий в крупных городах при комплексном освоении, районной или квартальной застройки, в составе группы жилых домов для обеспечении социальной инфраструктуры.
Задача решается, а технический результат достигается следующими конструктивными особенностями многофункционального сооружения, включающего следующие зоны: зону для занятий зимними видами спорта, зону для занятий летними видами спорта. Все зоны тесно взаимодействуют между собой и не имеют четко обозначенных границ. В зависимости от времени года, задач организаторов - летняя зона трансформируется в зимнюю и наоборот.
Зона для занятия зимними видами спорта представляет собой ледовое покрытие, расположенное на бетонном основании подвально-цокольного этажа сооружения, и выполнено в виде открытого ледового катка, не обогреваемого, не имеющего боковых стенок, потолочная плита перекрытия которого является основанием зоны для занятий летними - пляжными видами спорта с песчаным покрытием, расположенным на отметке уровня земли.
Основание зоны для занятий летними видами (потолочная плита перекрытия ледового катка) спорта расположено на железобетонных несущих балках, ригелях и колоннах подвально-цокольного этажа.
На отметке выше уровня земли находятся параллельно расположенные друг к другу две рамы жесткости, выполненные в виде арок, которые размещены на железобетонных фундаментах, расположенных по углам бетонного основания подвально-цокольного этажа, обеспечивая жесткость всей конструкции в целом. Конструкции фундаментов рам жесткости и конструкция подвально-цокольного этажа составляют единое целое.
Две рамы жесткости, выполненные в виде арок, перекрывают полностью все рабочее пространство многофункционального сооружения на отметке выше уровня земли. Рамы могут быть изготовлены в железобетонном варианте, как деревянные конструкции, как металлические конструкции и любые другие комбинации конструкций.
Предпочтительным является выполнение арочных рам жесткости из стальных металлических труб по типу стрелы башенного крана с последующей возможностью облицовки ее декоративными панелями или стилизации под дерево. Фундаменты под рамы, наличие свайного поля рассчитываются, исходя из необходимости их расположения в том или ином регионе. Арочные рамы несут следующие нагрузки: сами себя, сборно-разборный навес, ветровые нагрузки, осветительное и рекламное и др. оборудование.
На арочных рамах жесткости устанавливают сборно-разборную сезонную, светопрозрачную навес-крышу, выполненную в форме независимых между собой «лепестков» и расположенных (соорентированных) относительно друг друга, как «жалюзи». Навес-крыша расположена на вантах с возможностью свободного перемещения. В качестве основного принципа создания навеса-крыши из «лепестков» взяты оболочки отрицательной гауссовской кривизны.
Материалом покрытия для изготовления «лепестков» светопрозрачного навеса-крыши могут быть использованы следующие материалы: мембранные ткани из материала «ETFE» или из углеводородистой (УГВ) ламинированной парусной ткани.
Предусматривается разовый монтаж светопрозрачного навеса-крыши в конце зимне-весеннего периода и разовый демонтаж в конце летне-осеннего периода. Монтаж-демонтаж осуществляется при помощи спецтехники.
2
Для облегчения веса «лепестка» он может быть изготовлен из углеводородистой ламинированной парусной ткани последнего поколения типа "Multi Axial Fabric" производства компании "Contender Sailcloth", которая выдерживает штормовые нагрузки в любых направлениях, не промокаемая, имеющая маленький вес, ориентировочно 3,5 унции на 1 м, что составляет около 120 г. Таким образом, "лепесток" X12 весит около 35-45 кг. Расположенный на "металлических вантах" и закрепленный жестко при помощи цанг, карабинов к конструкции одной из металлических рам жесткости, данный "лепесток" свободно передвигается по вантам, к которым прикреплен вшитыми в него стальными кольцами (примерно, как матросы на корабле устанавливают паруса), к противоположной раме крепление выполнено при помощи талрепов, нежестко.
"Корабельные ванты" прикреплены к конструкции обеих рам - жестко (Фиг 3). Конструкция «лепестков» легко может убираться вручную, сдвигаясь в сторону одной из арок механическим путем с земли или при помощи электромеханической лебедки. В теле жесткой рамы предусмотрена продольная ниша, куда данная ткань «лепестка» убирается на хранение и пристегивается специальными приспособлениями к раме жесткости, выполненной в виде арки.
Покрытие навеса-крыши убирается на хранение на зиму, что позволяет использовать территорию площадок для летних видов спорта в качестве открытого лыжедрома зимой, не препятствуя поступлению на него естественных осадков в виде снега.
На фиг. 1 представлен общий вид многофункционального сооружения, где 1 - бетонное основание подвально-цокольного этажа с ледовым покрытием, 2 - основание с песчаным покрытием для пляжных видов спорта, 3 - рамы жесткости, выполненные в виде арок, 4 - сборно-разборная сезонная светопрозрачая навес-крыша в виде «лепестков» из мембранной тентовой ткани, 5 - гоночная трасса многоцелевого назначения, 6 - зрительские трибуны, 7 - инфраструктурный городок (наземная часть), 8 - инфраструктурный городок (подземная часть), 9 - мачта для техобслуживания рам жесткости, навеса-крыши, освещения и пр.
На фиг. 2 представлена схема площадок для занятий пляжными видами спорта (пляжного футбола, волейбола, бадминтона и пр.)
Цифрами указана высота над площадками при закрытой навесе-крыше.
На фиг. 3 показаны две рамы жесткости, установленные на железобетонных фундаментах 10 с вантами 11.
На фиг. 4 представлено поперечное а) и продольное б) сечение многофункционального сооружения, где - 1 - бетонное основание подвально-цокольного этажа, 2 - основание с песчаным покрытием зоны для занятий летними видами спорта, 3 - рамы жесткости, 10 - железобетонный фундамент для установки рам жесткости.
На фиг. 5 представлен план подвально-цокольного этажа и рядом 5 - гоночная трасса многоцелевого назначения для проезда лыжников с левого пандуса на правый.
На фиг. 6 представлена схема расположения «лепестков» навеса-крыши.
На фиг. 7 представлена схема организованного стока дождевой воды с навеса-крыши, где 3 - фрагмент рамы жесткости, «лепестки» навеса-крыши 4, узел крепления вант 11 к рамам жесткости.
Конструктивные особенности рам жесткости позволяют использовать их в дальнейшем для создания конструкции капитального сооружения.
На фиг. 8 представлена готовая трансформированная конструкция капитального сооружения.
В период 1/2 осень, зима, 1/2 весна зона для занятия летними видами спорта используется как лыжедром с искусственным снежным покрытием. Снег приготавливается и заготавливаемся в хранилище при помощи "снежных пушек" и "снежных ружей" при температуре наружного воздуха минус 3 г и ниже, укладывается на ровное песчаное покрытие - 2 основания площадок и уплотняется спец. техникой до определенных показателей плотности и толщины послойно.
На двухпутном пандусе расположена гоночная трасса 5 многоцелевого назначения в виде лыжной трассы зимой (беговые дорожки летом), которая размещена за пределами основного сооружения вокруг него. Принципиальной особенностью является то, что дорожки идут параллельно длинной стороне основного сооружения по наклонным пандусам - съезд-выезд (их два с каждой стороны, количество может меняться) с уклоном 1:20, радиусами разворота 6 м (руководство гомологации лыжных трасс). Для безопасности пандусы оборудованы «карманами-ловушками» - транзитными зонами, выступающие углы строительных конструкций снабжены мягкими матами, освещением в вечернее время суток, специальной антитравмоопасной разметкой, указателями, движение организовано ход-противоход, Перемещение спортсменов по лыжной трассе с левой стороны пандусов на правую происходит на уровне подвально-цокольного этажа рядом с хоккейной коробкой (параллельно одной из коротких сторон ледового катка) таким образом, чтобы не мешать технологии ледового катка, и отделено от него защитной сеткой от пола до потолка, чтобы лыжники не могли попасть на каток, а хоккеисты с фигуристами не могли попасть на лыжню.
В составе многофункционального сооружения используется городок из контейнерных модулей: 7 - инфраструктурный городок (наземная часть), 8 - инфраструктурный городок (подземная часть) (Фиг. 1).
В подземной части размещаются технологические помещения, обеспечивающие нормальную работу и функционирование всего комплекса.
Использование типовых контейнеров для создания инфраструктурного городка продиктовано возможностью "манипулировать", трансформировать, убирать, добавлять, переставлять, увеличивать и др. помещения, площади, модули, этажи, позиции инфраструктурного "городка" в зависимости от целей и задач. Особенно это актуально, что к данному процессу по эксплуатации инфраструктурного городка для использования помещений по назначению будут привлечены не только государственные учреждения профильного типа, но и появляется возможность установки и использования, например, одного или более контейнеров для отдельно взятой команды, организации, группы людей, проживающих или работающих в непосредственной близости от стадиона NSOA объединенных общими интересами.