Михаил Иосифович Фарфель, канд. техн. наук, заведующий лабораторией нормирования, реконструкции и мониторинга уникальных зданий и сооружений; доцент кафедры металлических и деревянных конструкций
2-я Институтская ул., д. 6, к. 1, г. Москва, 109428;
Ярославское шоссе, д. 26, г. Москва, 129337
тел.: +7 (499) 170-10-87
Mikhail I. Farfel, Cand. Sci. (Engineering), Head of the Laboratory of Reconstruction, Standardization, and Monitoring of Unique Buildings and Structures; Associate Prof., Department of Metal and Wooden Structures
2nd Institutskaya str., 6, bld. 1, Moscow, 109428;
Yaroslavskoye Shosse, 26, Moscow, 129337
tel.: +7 (499) 170-10-87
Александр Иванович Вдовенко, заместитель директора
Рублевское шоссе, д. 109, к. 5, г. Москва, 112252
тел.: +7 (926) 253-06-95
Alexander I. Vdovenko, Deputy Director
Rublevskoe highway, 109, bld. 5, Moscow, 112252
tel.: +7 (926) 253-06-95
Введение. Описываются основные положения по созданию системы мониторинга напряженно-деформированного состояния (далее – НДС) покрытия стадиона «Газпром Арена». Данное покрытие имеет повышенный уровень ответственности по федеральному закону № 384-ФЗ и имеет класс КС-3 по ГОСТ 27752 «Надежность строительных конструкций зданий и сооружений». Согласно этим документам в таком здании должна быть установлена система мониторинга напряженно-деформированного состояния, функционирующая весь срок эксплуатации сооружения.
Цель. Разработка и установка системы мониторинга НДС для установления параметров наряженного и деформированного состояния при постоянном слежении за работой уникального покрытия стадиона «Газпром Арена».
Материалы и методы. Описывается методика определения параметров как напряженного, включая измерения снеговой нагрузки на покрытии стадиона, так и деформированного состояния. Параметры деформированного состояния определяются с помощью автоматизированной системы, впервые установленной на уникальном большепролетном покрытии в строительной практике. Описывается процесс установки и настройки автоматизированной системы мониторинга деформированного состояния.
Результаты. Разработана система мониторинга напряженно-деформированного состояния, позволяющая осуществлять непрерывный контроль за работой уникального большепролетного трансформируемого покрытия стадиона «Газпром Арена» в Санкт-Петербурге. Приводятся примеры графической деформированной схемы, которая получается в результате обработки параметров деформированного состояния.
Выводы. Создание самого сложного в мире стадиона с трансформируемым уникальным большепролетным покрытием и футбольным полем позволило разработать спортивный комплекс, удовлетворяющий строгим требованиям ФИФА к аренам для проведения чемпионата мира по футболу. Система мониторинга напряженно-деформированного состояния позволила успешно и безопасно провести полуфинальный и несколько групповых матчей чемпионата мира по футболу 2018 года в России, а также восемь матчей чемпионата Европы, состоявшегося в 2021 году. Стадион был готов к проведению финала Лиги чемпионов по футболу. Научно-техническое сопровождение, в которое входит и мониторинг НДС, позволило следить за уровнем напряжений в металлических элементах уникального большепролетного покрытия, определять перемещения его элементов, графически строить деформированную схему сооружения, предупреждать и предотвращать возможные нештатные ситуации, которые возникали в процессе эксплуатации покрытия и могут возникать при дальнейшей эксплуатации уникального сооружения.
Introduction. The main provisions for the development of a system for monitoring the stress-strain state (SSS) of the shell covering the Gazprom Arena stadium are described. This shell characterized by an elevated consequence level under Federal Law 384-FZ belongs to a CS-3 class as per GOST 27752 «Safety of structures in buildings and civil engineering works». According to these documents, a stress-strain state monitoring system should be installed in such a building, functioning for the entire life of the structure.
Aim. In this work, an SSS monitoring system was developed and installed in order to determine the parameters of the stress-strain state under continuous control of the unique shell operated at the Gazprom Arena stadium.
Materials and methods. The method of determining the parameters of the stress state, including the snow load over the stadium surface, as well as the strain state, was described. The parameters of the strain state were defined using an automated system installed for the first time in construction practice on a unique long-span shell. The process of installing and configuring an automated system of monitoring the strain state was described.
Results. A stress-strain state monitoring system was developed that allows continuous monitoring of the unique long-span transformable shell operated at the Gazprom Arena stadium in St. Petersburg. Examples of a graphical deformation scheme were obtained as a result of processing the parameters of the strain state.
Conclusions. The development of the most sophisticated stadium in the world having a transformable unique large-span shell and a football field resulted in a sports complex that meets FIFA’s strict requirements for arenas of the World Cup. The system of monitoring the stress-strain state allowed the semi-final and several group matches of the 2018 FIFA World Cup in Russia, as well as eight matches of the European Championship in 2021, to be successfully and safely held. The stadium was ready to host the Champions League Final. Scientific and technical support, including SSS monitoring, ensured the following: monitoring the stress level in the metal elements of a unique long-span shell; determining the movements of its elements; plotting a deformation scheme of the structure; preventing possible emergency situations that occurred and may further occur during the operation of the unique structure.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.