CC BY
36
УДК 725.8 + 504.03
РЕКРЕАЦИОННЫЕ ТЮБИНГ-СООРУЖЕНИЯ ИЗ СТЕРЖНЕВЫХ ПРОСТРАНСТВЕННЫХ СИСТЕМ
(АРХИТЕКТУРНЫЕ ФОРМЫ И ПРИНЦИПЫ РАСЧЕТА)
М. И. Афонина, к. т. н, доцент Национального исследовательского Московского государственного строительного университета, [email protected], М. И. Ганджунцев, к. т. н, доцент Национального исследовательского Московского государственного строительного университета, [email protected].
Представленный материал наглядно демонстрирует возможность создания инновационных рекреационных объектов из стержневых пространственных систем (строительных лесов). Описаны конкретные московские объекты, за которыми проводится авторский мониторинг. Целью исследования является системный анализ и сравнение главных московских рекреационных тюбинг-объектов для определения тенденций в области строительства временных объектов зимней рекреации. Показано, что главным направлением устойчивого развития данного типа объектов является: монофункциональность (использование только для одного инвентаря-тюба), постоянный поиск разнообразия архитектурных форм, размеров, технологических приемов сооружений, требующий детального рассмотрения всех вопросов (размещения, компоновки, расчета и др.), продление периода работы объекта. Для достижения поставленной ц ели проведен детальный обзор, включающий рассмотрение технологических и конструктивных особенностей данного типа рекреационных объектов. Статья содержит рисунки, которые позволяют наглядно представить масштаб и конкретные детали данных проектов.
The presented material clearly demonstrates the possibility of creating innovative recreational objects from core spatial systems (scaffolding). Specific Moscow facilities are described, followed by authorial monitoring. The aim of the study is a system analysis and comparison of the main Moscow recreational tubing facilities for determining trends in the construction of temporary winter recreation facilities. It is shown that the main direction of sustainable development of this type of facilities is: monofunctionality (use only for one inventory-tube), a constant search for a variety of architectural forms, sizes, technological methods of structures, requiring detailed consideration of all issues (layout, layout, calculation, etc.)., extension of the period of operation of the facility. To achieve this goal, a detailed review was carried out, including consideration of technological and design features of this type of recreational facilities. The article contains drawings that make it possible to visualize the scale and specific details of these projects.
Ключевые слова: стержневые пространственные системы, строительные леса, «Всепогорка» Сокольники, «Ракета» ВДНХ, сооружения, тюбы, рекреационные объекты, городские территории, расчет.
Key words: core spatial systems, scaffolding, "Vsepogorka" Sokolniki, Raketa VDNH, structures, tubes, recreational facilities, urban areas, calculation.
Известно, что любят кататься на санках все — взрослые, дети, юноши, девушки, именно эти забавы позволяют каждому ощутить комфорт родных мест, беззаботно прыгать от счастья, бегать сломя голову, делать все то, что нравится, ощущая сопричастность с историческими традициям. Поэтому такие игры в родных местах в свободное от забот время и есть та середина, которую Аристотель в «Нико-маховой этике» называет счастьем. Недостаток движения, всех групп городских жителей является одной из причин многих заболеваний. Отсутствие движения в раннем возрасте сказывается на будущем здоровье, поэтому для реализации двига-
тельной активности в городах создается большое количество разнородных по назначению и размеру комплексов [1].
В качестве нового вида активного отдыха появилась современная версия санок-тюбов. В разговорной речи это безопасное и веселое развлечение для взрослых и детей называют ватрушками, надувными санками, бубликами, пончиками, тобогганами. Для катания на тюбах используются многообразные формы объек-тов-трансформеров, которые особо привлекательны в составе развлекательных парков, зон отдыха и на территориях со сложившейся городской застройкой. Уже накоплен опыт создания зимних тюбинг-
А
тз
х
т
т
у
тз
о
ы
m
о
I
s
s
n
о
о
тз
*
CD
I
s
Т 03
О
ТЗ
-С
CD
Г)
S
CD
к
О
I
с
CD
^
п
s
s
Q
ТЗ
х
т
т
у
ТЗ
о
д
CD
О-
I
О
т
и
65
и о
X
с
ф
I-
w
ш а
О х
ш
IX
о ^
с
ф
^ X
о ^
ш ^
и ш
т
о
s
X
CD
О
о и
s
X
D а
m
D
CD iS
X <
трасс в составе многофункциональных комплексов Москвы, Московской области, С.-Петербурга, Самары, Гороховца, Ижевска, Новосибирска и др. [2—5].
Появление санок-тюбов способствовало развитию новых типов специализированных рекреационных объектов, в которых используются инновационные объемно-планировочные и конструктивно -технологические решения. Объектами для катания могут быть естественные поверхности, искусственные склоны (временные и всесезонные), самые современные из них оборудуются подъемниками и даже покрытиями — заменителями снега. Необходимость строительства специальных объектов-трансформеров, которые могут быть легко адаптированы в сложных условиях больших городов, стала очень актуальной. Для создания нового временного или постоянного места для отдыха и развлечения используются:
• естественные горизонтальные или наклонные поверхности;
• деревянные конструкции;
• ледяные сооружения;
• стержневые строительные системы.
В данной работе рассматриваются объекты из высокотехнологичных современных строительных систем, которые нашли широкое применение при строительстве сцен, трибун, навесов, переходов, а также временных спортивных сооружений для летних и зимних видов соревнований [4]. Накопленный опыт показывает, что строительные леса являются базовой частью сооружений для культур -но-массовых, спортивных и рекреационных мероприятий, при этом масштаб, размеры и «жизненный цикл» создаваемых
архитектурных объемов могут варьироваться в зависимости от поставленной задачи.
Преимуществами системы являются высокая скорость возведения и демонтажа, многоразовое использование элементов, это позволяет снизить затраты на все виды потребления ресурсов и трудозатрат. Использование строительных лесов экономит материалы, дает возможность экспериментировать с формами и позволяет использовать дорогостоящие территории городов для проведения значимых спортивных мероприятий и создания рекреационных объектов. Строительство временных сооружений из модульных строительных элементов создает объективные предпосылки развития высокотехнологичного строительного процесса. Система состоит из стандартных стальных винтовых домкратов, стоек, ригелей, диагоналей, настила, который может быть разным в каждом конкретном случае.
За звание «самая-самая лучшая катальная горка» между собой соревнуются два столичных тюбинг-объекта: «Всепогорка» (бывшая «The Горка») ПКиО Сокольники и «Ракета» на ВДНХ.
Горка «Всепогорка» имеет самую продолжительную историю создания, в сезоне 2017/2108 г. в границах 3-го Лучевого просека (внутренней парковой автомобильной дороги парка «Сокольники») она была создана уже в седьмой раз на зимнее время. На протяжении этих лет сооружение незначительно меняет размеры (рис. 1, А).
Каждый раз сооружение комплектуется по-разному: первые годы имело электрический подъемник для доставки тюбов и
A
Рис. 1. Тюбинг-сооружения г. Москвы: А — «The Горка» ПКиО Сокольники в период строительства; сезон 2015/2016 г. [фото автора]; Б — «Всепо-
горка»: 1 — спуск, 2 — подъем; сезон 2017/2018 г. [ВДНХ]
Б
Таблица 1
Технические характеристики «The Горка» Сокольники 2014 г.
Габариты сооружения L/H/B, м Основные строительные материалы Общий вес конструкции, т Кол-во рабочих, чел. (монтаж/демонтаж) Пропускная способность объекта, чел./ч
88/10/11.4 Элементы стержневой системы ЬауИег, бакелитовая фанера, брус деревянный, крепеж 60 9/3 80
людей на верхнюю точку, в настоящее время от подъемника отказались в целях экономии (табл. 1). C 2018 г. сооружение трансформировалось из временного во всесезонное, об этом говорит даже новое название «Всепогорка», теперь оно будет функционировать и в летнее время. Для этого в качестве покрытия — заменителя снега использовали всесезонное импортное покрытие. Объект функционально разделен на две зоны: склон — зона спуска и лестница — зона подъема (рис. 1, Б). В летний период работают две дорожки.
Количество посетителей регулируется временем, билеты продаются на определенное время (как в бассейне). Каркас сооружения представлен модульными клиновыми лесами COMBI metric, она обеспечивает оптимальную затрату средств и времени, удобное и надежное соединение благодаря принципу блокировки клиновой фиксации. В качестве дополнительных материалов используются бакелитовая фанера, деревянный брус и крепеж [5].
Комплекс «Ракета» был возведен в начале декабря 2017 г., это самая большая в
мире подобная горка, которая вписалась в общую планировочную концепцию площади Промышленности ВДНХ ВВЦ, которая находится на одном из самых парадных мест, на главной оси парка. Это не первый опыт создания объектов их строительных лесов на территории ВДНХ.
Комплекс прошедшего сезона масштабен: проект состоял из 9 светящихся планет Солнечной системы в виде светящихся шаров-планет (от 2,5 до 10 м) с космической ракетой в центре композиции и двумя склонами сложной формы, которые начинались на разной высоте.
Обычно при строительстве спортивных объектов из строительных систем сохраняется линейная форма сооружения, перепады высот — искусственные «холмы» — создаются за счет верхнего покрытия их листовых материалов, на которые впоследствии укладывается снег или покрытия — заменители снега.
В сооружении Ракета» показана техническая возможность криволинейной объемно-планировочного объема из двух несимметричных желобов, которые опоя-
А Б
Рис. 2. Горка «Ракета» ВДНХ: А — Панорама [6]; Б — Центральная конструкция лестницы [фото автора]
А
тз
х
т
е
т
у
тз
о
ы
Ш
О
I
X
п
о
о
тз
у
*
а>
I
Т 03
О
тз
-С
а>
Г)
X
а>
к
о
с
а>
^
с
X
X
Q
ТЗ
х
т
е
т
у
ТЗ
о
д
а>
^
е
О-
I
О
т
и
67
и о
X
с
ф
I-
w
ш а
О х
ш
IX
о ^
с
ф
^ X
о ^
ш ^
и ш
т
о
s
X
CD
О
о и
s
X
D а
m
D
CD iS
X <
A
Б
Рис. 3. Фрагменты сооружения «Ракета»: А — пандус для подъема тюбов (малый склон), 1 — настил из фанеры, оборудованный бугельной системой; Б — зона торможения с искусственным покрытием — заменителем снега Snow plast 365 [фото автора 02.2018]
сывали ракету. Стартовые площадки расположились в разных уровнях (высокий — 20 м, малый — 12 м); расчетное максимальное количество людей — 100 человек; время спуска для длинного склона — около 20 с и короткого — 15 с.
Для подъема инвентаря были использованы специальные поверхности, которые опоясывали склоны и были оборудованы бугельными устройствами (рис. 2, Б). Комплекс в вечернее время подсвечивался более 600 световыми приборами; с 10 января со вторника по пятницу с 11:00 до 16:00 катание на горке бесплатное для всех категорий граждан.
Технологические особенности. Использование систем современного инженерного обеспечения на объектах сноутюбин-га позволяет обеспечить эффективную и
безопасную их эксплуатацию. К каждой трассе должны быть проведены коммуникации — электричество и водопровод, в некоторых случаях для подачи воды используют пожарные гидранты; дополнительно для улучшения скольжения на трассах на некоторых трассах укладывают всесезонные покрытия.
В настоящее время используются разные покрытия — заменители снежного покрова и в зависимости от предпочтений используются разные типы изделий. В России производится всесезонное покрытие — заменитель Snow plast 365, приближающееся по качеству к естественному снегу. Его основой является природосовместимый цельнолитой полимерный модуль, с внешними габаритами стандартного элемента — 16,5 s 33 см. Каждый модуль имеет цель-
Сравнение главных московских тюбинг-сооружений 2017/2018 гг.
Таблица 2
68
Способ Примечание
Название Тип конст- Размеры Форма Назна- подъема Подъем (производи-
рукции H/L (м) трассы чение наверх люди/тюбы людей/тюбов тель заменителя снега)
«Ракета» Стержне- 20/200 Криво- Вре- Пешком/ Пешком/ Snow plast 365
ВДНХ -ВВЦ вые про- 12/120 линейная менное бугельный бугель (Россия), 1100 м2
стран- зимнее
ственные
системы
«Всепогорка» 13,5/200 Прямо- Всесе- Пешком/ Пешком/ Великобри-
(Сокольники) линейная зонное бугельный самостоя- тания, около 800 м2
тельно
рШ^В
м^^ншЯ шшшшшшИ
А
Рис. 4. Расчетные схемы: А — вид сбоку, Б — аксонометрия [рис. авторов]
нопрессованные монтажные защелки, в результате появляется возможность моделировать площадки любой конфигурации единовременно или в несколько этапов, заменять пришедшие в негодность отдельные элементы, не разрушая весь диск покрытия [7].
Конструктивные особенности. Пространственные шарнирно-стержневые системы (пространственные фермы), используемые в строительстве, характеризуются большим числом элементов и узлов, для которого в расчетах принято использовать метод конечных элементов (рис. 4). Для таких конструкций широко используются разные программные продукты, с возможностью геометрически нелинейных расчетов, однако программы не всегда дают достоверные картины, особенно вблизи критических точек [8—10].
При расчета выполняются следующие сочетания нагрузок:
• собственный вес (вес конструкции, желоба, настила);
• собственный вес + нагрузка от посетителей;
• собственный вес + ветровая нагрузка (аттракционы не работают при скорости ветра более 15 м/с);
• нагрузка от движущегося объекта, с учетом динамической массы посети-
теля. Расчеты элементов конструкции выполняются на основании положений ГОСТ 27751 «Надежность строительных конструкций», ГОСТ-Р 52170 «Безопасность аттракционов механизированных», а также с учетом требований СП 20.13330 (СНиП 2.01.07-85*) «Нагрузки и воздействия», СП 16.13330.2011 (СНиП II-23—81*) «Стальные конструкции». Все расчеты проводятся с использованием специальных программ. Сложность представляет построение расчетной 3D Расчет проводится с помощью программ SCAD и Lira. На основании вышеизложенного предлагаются следующие выводы.
Представленные для рассмотрения объекты выгодно отличаются от классических спортивных и рекреационных комплексов, Они не требует больших территорий, сложной техники для создания и эксплуатации, легко перемещаются на новое место, не влияют на окружающую природную среду и редко травмируют пользователей. Для их создания требуется несложная техническая база и неограниченная фантазия. Однако сложностью их строительства является индивидуальный характер, выбор места для размещения и создание гармоничной для конкретного места идейной концепции.
п о
0 тз
же
CD
1 X
оз О ТЗ х
CD
Г)
X
CD
к
0
1
с
CD
п
X X
Q
ТЗ
х
-I
CD
т
у
ТЗ
0
д
CD
-I
CD
О-
1
О Г)
Б
Библиографический список
1. Кыласов А. В. Этноспорт. Конец эпохи вырождения [Текст]. М.: Территория будущего, 2013 (серия «Публичная библиотека Александра Погорельского»). — 144 с.
2. Афонина М. И., Щербина Е. В. Пространственно-территориальная организация объектов для зимних видов спорта (Российский опыт) // Биосферная совместимость: человек, регион, технологии. — 2016. — № 2 (14). — С. 29—37.
3. Афонина М. И., Паираванд М., Соколова Е. С. Рекреационные тюбинг парки — планировочные и конструктивные решения // Экология урбанизированных территорий. — 2014. — № 4. — С. 49—53.
4. Афонина М. И., Балабан В. В. Московские инновационные проекты для зимних соревнований // Экология урбанизированных территорий. — 2013. — № 1. — С. 75—79.
5. Горланова А. А., Балакина А. Е. Архитектурная типология городских сноупарков // Научное обозрение. — 2016. — № 12. — С. 33—37.
6. https://rg.ru/img/content/149/03/11/8p_vdnha_d_850.jpg
69
№1, 2018
7. Афонина М. И., Иванов С. В. Опыт и перспектива использования покрытий-заменителей снега ¡5 в зимних рекреационных и спортивных комплексах // Экономика строительства и природополь-
" зования. — 2016. — № 1. — С. 66—72.
х 8. Галишникова В. В. Конечно-элементное моделирование геометрически нелинейного поведения
пространственных шарнирно-стержневых систем // Вестник гражданских инженеров. — 2007. — № 2 (11). — С. 101—105.
Ф 9. Хайдаров Л. И., Шмелев Г. Н., Зиятдинов Э. К. Построение расчетных схем мобильных про-
странственных стержневых конструкций, моделирующих их действительную работу // Известия О Казанского государственного строительного университета. 2017. — 2 (40). — С. 139—145.
10. Ульшин А. Н. Экспериментальное обоснование способа повышения комплексной технологич-
Ф
I-
w Ф а
х
^ ности стальной стержневой конструкции // Инженерно-строительный журнал. — 2015. — № 2. —
Е С. 86—99. Ф
I-
х
X -
s
X
а. <
a RECREATIONAL TUBING STRUCTURES FROM CORE SPACER SYSTEMS (ARCHITECTURAL FORMS AND PRINCIPLES OF CALCULATION)
s
s ^
c
^ M. I. Afonina, Cand. of Tech. Sciences, Associate Professor at the National Research Moscow
State University of Civil Engineering (MGSU), [email protected],
* M. I. Gandzhutzev, Cand. of Tech. Sciences, Associate Professor at the MGSU,
u CD
¡^ References
o
I— 1. Kylasov A. V. Ethnosport. End of the degeneration era [Text]. M.: Territory of the Future, 2013 (Alex-
ander Pogorelsky's Public Library Series). — 144 p.
2. Afonina M. I., Shcherbina E. V. Spatial-territorial organization of objects for winter sports (Russian ex-CD perience) // Biosphere compatibility: people, region, technology. — 2016. — No. 2 (14). — P. 29—37.
3. Afonina M. I., Pairavand M., Sokolova Ye. S. Recreational Tubing Parks — Planning and Design Solutions // Ecology of Urban Areas. — 2014. — № 4. — P. 49—53.
q 4. Afonina M. I., Balaban V. V. Moscow innovative projects for winter competitions // Ecology of Urban
u Areas. — 2013. — № 1. — P. 75—79.
s 5. Gorlanova A. A., Balakina A. E. Architectural Typology of City Snow Parks // Scientific Review. —
>| 2016. — No 12. — P. 33—37.
x 6. https://rg.ru/img/content/149/03/11/8p_vdnha_d_850.jpg
§ 7. Afonina M. I., Ivanov S. V. Experience and perspective of using snow cover substitutes in winter recre-
m ational and sports complexes // Economics of Construction and Nature Management. — 2016. — No 1. —
^ P. 66—72.
8. Galishnikova V. V. Finite-element modeling of geometrically nonlinear behavior of spatial hinge-rod sys* tems // Herald of Civil Engineers. — 2007. — No 2 (11). — P. 101—105.
^ 9. Khaidarov L. I., Shmelev G. N., Ziyatdinov E. K. Construction of computational schemes of mobile spa-
X tial bar structures modeling their actual work // Proceedings of Kazan State University of Civil Engineer-
ing. — 2017. — № 2 (40). — P. 139—145. 10. Ulshin A. N. Experimental substantiation of the method of increasing the complex technological efficiency of the steel rod structure // Engineering and Construction Journal. — 2015. — № 2. — P. 86—99.
70
