Театр оперы и балета в Севастополе | МЕТРОПОЛИС

Крым − сейсмически активная зона, нормативная сейсмичность района строительства составляет 9 баллов. Помимо этого, из активных геологических и инженерно- геологических процессов и явлений на участке отмечаются наличие специфических грунтов, потенциальное подтопление, эрозионные процессы и карстоопасность. Все это относит здание к объектам повышенного уровня ответственности (класс сооружения – КС-3).

Сложности проекту добавляют и деконструктивистские архитектурные решения, обуславливающие сложную геометрическую форму, в частности, консольные свесы кровли до 33 м и вылет консольной террасы, обращенной к морю, размером 34,5 м. Общая масса стальных конструкций составляет около 15 000 т. Объем бетона – около 70 000 м3.

Принимая во внимание геологические и гидрогеологические условия площадки строительства, а также конструктивные особенности проектируемого объекта, в качестве фундаментов здания запроектированы монолитные железобетонные плиты на естественном основании толщиной 500, 1000 и 1600 мм из бетона класса В30.

Основные несущие конструкции здания выполнены в виде железобетонного каркаса и закрепленных к нему стальных пространственных конструкций.

Конструктивная схема железобетонного каркаса – каркасно-стеновая. Каркас состоит из вертикальных элементов – монолитных железобетонных стен, пилонов, колонн, и горизонтальных дисков балочных перекрытий. Все узлы соединения элементов железобетонного каркаса имеют жёсткое сопряжение между собой и с фундаментной плитой. Таким образом, обеспечивается неразрезность систем элементов каркаса, что наиболее выгодно с точки зрения распределения усилий и напряжений и возможности их перераспределения. Кроме основной работы на вертикальные нагрузки перекрытия воспринимают действующие на них горизонтальные нагрузки, а также перераспределяют действующие на здание горизонтальные нагрузки, передавая их на вертикальные конструкции и обеспечивая пространственную жесткость здания.

К основным несущим конструкциям можно отнести конструкции консольной части здания («консоли»), конструкции наружных террас («цоколя»), галереи, опоясывающей высокую часть здания («пояса») и кровли.

Стальные элементы консоли представляют собой пространственную ферменную конструкцию, состоящую из несущих продольных треугольных ферм, объединенных между собой поперечными фермами. Продольные фермы консоли было решено крепить к стальным решетчатым конструкциям, замоноличенным в железобетонных пилонах каркаса здания в качестве конструкций их усиления. Такое конструктивное решение по сравнению с первоначальным вариантом непосредственной анкеровки поясов ферм консолей в железобетонных конструкциях позволяет увеличить несущую способность железобетонных пилонов, повысить надежность участка сопряжения консоли с конструкциями здания, а также обеспечивает возможность присоединения стальных конструкций консоли непосредственно к стальным конструкциям усиления узла сопряжения.

Стальные элементы «цоколя» располагаются вдоль наружных железобетонных стен и представляют собой ряд консольных поперечных ферм, опирающихся одним концом на железобетонный каркас здания и объединенных между собой в продольном направлении связями и прогонами.

Стальные элементы «пояса» располагаются вокруг железобетонной надземной части каркаса и представляют собой пространственную ферменную конструкцию.

Конструкции пояса крепятся к монолитным железобетонным лестнично-лифтовым узлам и опираются на стальные колонны.

Конструктив кровли состоит из перекрестных октогональных ферм, расположенных под углом друг к другу, и связей по верхним и нижним поясам ферм. Опирание кровельной конструкции предусмотрено на железобетонный каркас и на стальные колонны, также поддерживающие конструкции «пояса» и передающие нагрузку на железобетонные каркас и конструкции консоли. Для обеспечения проектных условий опирания конструкций кровли на железобетонные конструкции стилобатной части используются всесторонне подвижные опорные части и стальные колонны с шарнирными опорными частями.

Для исключения проблем при сейсмическом воздействии каждый фрагмент фасада представляет собой отдельную независимую часть, жесткую в своей плоскости за счет установки дополнительных диагональных элементов. Вертикальная нагрузка от фасадов передается в нижних узлах. В верхних узлах передается только нагрузка в направлении, перпендикулярном плоскости фасада. В направлении вдоль плоскости фасада и в вертикальном направлении организуется антисейсмический деформационный шов. Таким образом, снимаются проблемы, связанные с возможными перекосами фасада при креплении к разным конструкциям, которые могут иметь различные перемещения, в том числе при сейсмическом воздействии. Шов попытались сделать максимально невидимым – практически на каждом участке он закрывается обшивкой стен.