Особенности  испытаний  узловых соединений конструкций олимпийских объектов

Для оценки надежности олимпийских объектов, кроме испытания масштабных моделей, проводились испытания натурных узлов [6].

а) Для универсального крытого стадиона были выполнены испытания трех натурных образцов соединений полотнищ мембраны. Образцы изготовлялись из двух стальных пластин толщиной , соединенных внахлестку высокопрочными болтами диаметром . В каждом образце устанавливалось в шахматном порядке по 5 болтов в 2 ряда. Образцы испытывались на одноосное растяжение до разрушения с замерами усилий и сдвига листов между собой. Размеры и эскизы образцов в работе [6] не указаны.

Разрушающее усилие для всех соединений в среднем составило  750 кН, что оказалось в 2 раза (примерно) больше, чем по расчету по СНиПу. При этом с расчетом по СНиПу сравнивалось усилие 550 кН по ограничению деформации.

Также испытаны натурные узлы крепления мембраны к наружному опорному контуру. Испытано 3 образца на одноосное растяжение с изгибом, эквивалентным изгибу мембраны в месте примыкания к опорному контуру за счет изменения угла наклона касательной к поверхности оболочки при изгибе покрытия. Минимальное разрушающее усилие в испытанной серии образцов составило 900 кН, что примерно в 5 раз больше максимального расчетного усилия в мембране в месте примыкания ее к наружному контуру.

51

б) Для покрытия велотрека в Крылатском было испытано сварное  соединение краев «фартука» с контурной аркой. Всего было испытано 4 образца с толщиной вертикального листа  и 4 образца с толщиной вертикального листа . Модели узлов представляли собой сварные крестообразные соединения. При этом вертикальные листы имитировали толщину стенки опорного контура арок, а горизонтальные – приваривались к вертикальному с двух сторон, имитируя «фартук» (размеры образцов в [6] не указаны). Результаты испытаний показали, что несущая способность сварных швов превысила более чем в 2 раза расчетную.

Другой узел – сварной стык продольных кромок мембраны и направляющих полос. Сваривались внахлест два стальных листа сечением 200×4 и 200×6 мм. С помощью прокладок между свариваемыми листами осуществлялся зазор в 1, 2, 3 мм.

Еще несколько пластин сваривалось без зазора.

Результаты испытаний показали, что зазоры до 1,5 мм не оказывали практического влияния на несущую способность сварного шва.

При бóльших зазорах (> 1,5 мм) прочность сварного шва снижалась на 30% и более. Монтаж натурных полотнищ мембраны в период строительства обеспечивался с зазором не более 1 мм.

Третье испытание – на склонность стали толщиной  и  к расслоению. В результате были получены пределы прочности листов на

растяжение вдоль нормали к поверхности проката соответственно  и , т. е. сопротивления стали по тол-

щине листа оказались близкими к нормативным сопротивлениям по длине листов  для стали С345.

в) Для покрытия мембраны Дворца спорта в Измайлове были испытаны 4 образца соединений мембраны с диагональными направляющими. В этих образцах лист из нержавеющей стали (10Х18Н10Т) толщиной 2 мм

52

приваривался к толстым стальным пластинам ( 14Г2). Приварка – точечная сквозным проплавлением в 3 ряда с шагом 100 мм. Запас прочности соединения по сравнению с расчетным составил 2,65.

В учебном пособии [6] отмечено, что выполнялось и угловое сварное соединение («шовной сваркой») [6, с. 327].