«Стеклянная кора» — оболочка покрытия концертного зала в парке «Зарядье»
Авторы расчетной модели железобетонных конструкций: ТПО «Резерв», г. Москва
Авторы расчетной модели стальной однослойной сетчатой оболочки: Юрий Лунев, Александр Морозов ООО «Несущие Системы»,
г. Новосибирск
Авторы расчетной модели стальных треугольных опор-колонн переменного сечения: Андрей Головин ООО «СтальПроект», г. Москва
Заказчик: АО «Мосинжпроект»
Генеральный проектировщик: ООО ТПО «Резерв»
Техническое сопровождение: ЦНИИСК им. Кучеренко
Проектировщик железобетонных конструкций филармонии (стадии «Проектная и Рабочая документация»): ТПО «Резерв», г. Москва
ГИП: Андрей Квык, ТПО «Резерв»
Проектировщик стальных конструкций оболочки (стадии «Проектная и Рабочая документация»): ООО «Несущие Системы», г. Новосибирск
Главный специалист по конструкциям оболочки: Лунев Юрий, ООО «Несущие Системы»
Конструктор/Специалист по вычислительному дизайну: Александр Морозов, ООО «Несущие Системы»
Описание
Парк «Зарядье» — один из самых знаковых московских проектов последних лет, построен большим коллективом проектировщиков по конкурсному проекту консорциума «Diller Scofidio+Renfro», «Hargreaves Jones», «Transsola»r и «Citymakers». Здание концертного зала встроено в состав парка — это самая крупная надземная постройка парка. Здание расположено в его крайней восточной части, рядом с Китайгородским проездом. Здание филармонии масштабное — 23 800 м2 общей площади. Проект концертного зала представлен Сергеем Кузнецовым и Валерием Гергиевым на Санкт-Петербургском международном культурном форуме в 2016 году.
Проект концертного зала и «Стеклянной коры» разработан под руководством Владимира Плоткина (ТПО «Резерв») и главного архитектора Москвы Сергея Кузнецова. Проект потребовал трёх лет кропотливой работы с множеством едва ли не еженедельных согласований, уточнений и доработок.
Руководство по проектированию осуществлял ГИП ТПО «Резерв» Андрей Квык, главным специалистом по проектированию сетчатой оболочки был Юрий Лунев ООО «Несущие Системы», построение параметризацию оптимизацию модели и предварительные расчеты сетчатой оболочки осуществлял Александр Морозов ООО «Несущие Системы».
Особенности
«Стеклянная кора» — крупнейшая в мире светопрозрачная конструкция без ограждающих стен. Площадь покрытия из металлического каркаса и стеклянных треугольников — 8,7 тыс. кв.м. Искусственный холм — элемент паркового ландшафта, скрывающий концертный зал, накрытый «Стеклянной корой», — создан российскими проектировщиками и строителями по концепции британских инженеров из компании «BuroHappold».
Объект введен в эксплуатацию 10 сентября 2017 года.
Покрытие «Стеклянной коры» представляет собой однослойную сетчатую оболочку свободной формы, состоящую из более 1300 узловых элементов, более 8000 балок, 106 опор-колонн и более 2400 стеклопакетов и все они имеют свои индивидуальные размеры. До начала проектирования под руководством ЦНИИСК им. Кучеренко выполнены аэродинамические испытания макета «Стеклянной коры». Со стороны архитекторов ТПО «Резерв» задана высокая планка эстетических требований, в соответствии с которыми потребовалось минимизировать сечения несущих элементов, при сохранении надежности конструкции. Все эти задачи решены благодаря совместной слаженной работе проектировщиков (ТПО «Резерв», «Несущие Системы», «СтальПроект»), Заказчика (АО «Мосинжпроект»), монтажной организации (ПСФ «Сталькон») и представителей завода изготовителя металлоконструкций («КурганСтальМост», «Несущие Системы»). Хотя «Стеклянная Кора» является бюджетным объектом, но благодаря колоссальной работе проделанной Заказчиком, поддержке городских властей и особенно Москомархитектуры во главе с главным архитектором города Москва Сергеем Кузнецовом удалось отстоять все самые смелые задумки архитекторов и инженеров.
Описание расчетных схем
Расчетная схема сетчатой оболочки представляет собой пространственную оболочечно-стержневую конечно-элементную модель, выполненную в программном комплексе ЛИРА-САПР, с жестким и упругим соединением элементов между собой. Жесткостные характеристики узлов определены в результате натурных испытаний полномасштабных узлов и фрагментов конструкций. Полученные характеристики введены в параметры расчётной модели стержневых КЭ для учета податливости узловых соединений.
Климатические нагрузки определены с помощью натурных испытаний в аэродинамической трубе (различные сочетания ветровых и снеговых нагрузок). В конечно-элементной модели сетчатой оболочки смоделированы несущие металлические элементы каркаса, включая наклонные сварные колонны переменного сечения по длине. В расчётной модели учтены стеклянные балки “Окна”. Стеклянные панели покрытия стальных конструкций сетчатой оболочки смоделированы оболочечными КЭ приведенной характеристиками жёсткости. Основные расчёты модели сетчатой оболочки выполнялись в упругой (линейной) постановке. Т.к. сетчатая оболочка имеет габаритные размеры 130*80 м и находиться на открытом воздухе, проведен расчет с учетом температурных нагрузок. Выполнены поверочные расчёты на устойчивость здания к прогрессирующему обрушению. Расчет выполнялся с податливыми опорами, принятыми по жесткости конкретных ниже лежащих конструкций. Подбор стальных сечений сетчатой оболочки выполнялся в программном комплексе ЛИРА-САПР с учетом всех возможных сочетаний нагрузок и насчитывает десятки различных вариантов просчетов.
Также выполнен расчет на общую устойчивость конструкций, выполнен совместный расчет с нижележащими конструкциями концертного зала.
