Estadios de acero y arenas deportivas — Estructuras de techo de gran luz para multitudes y radiodifusión

El imperativo de espacio claro. Un estadio de fútbol de 40.000 asientos tiene un diámetro de cuenco de aproximadamente 200-250 m; el techo debe limpiar el nivel superior a un intervalo de 60-100 m en el lado corto y 120-180 m en la diagonal. Columnas interiores no son una opción obstruirían las líneas de visión, emitirían posiciones de cámaras y la salida de la multitud en un incendio. Las formas estructurales resultantes conchas de rejilla espacial, celosías de tuberías soldadas, híbridos de cable o celosías de cable, y ensamblajes de techo retráctiles son todos miembros de la misma familia: sistemas eficientes de fuerza axial en los que el acero funciona en tensión pura o compresión en lugar de doblarse.

El viento es un problema de elevación, no un problema de presión. Un techo de estadio con una suspensión de 30-50 m se comporta como un ala: la superficie inferior se presiona por el flujo de aire de la taza ascendente, y la superficie superior experimenta la succión, produciendo una elevación neta que puede acercarse a 2.0 kN/m2 en el borde delantero. Las presiones de viento de diseño siguen GB 50009 con los coeficientes de presión del estadio medidos en pruebas de túnel de viento para la geometría real del techo una tabla plana de valores de código no es suficiente para un aerófilo. El resultado: los miembros del techo son frecuentemente controlados por la tensión, y todo el haz de anillo en el borde exterior se convierte en el elemento de tensión primario (en sistemas con soporte de cable) o un arco de compresión (en sistemas de concha).

La acústica y la transmisión dictan la geometría. Un techo que refleja el ruido de la multitud en la parte posterior crea un tiempo de reverberación de 1,2-2,5 segundos que arruina el sonido de transmisión. La superficie del techo se trata con absorbentes acústicos (panel de lana mineral, bandejas perforadas de acero con una perforación del 30-40%) reduciendo la RT a 1,0-1,5 s, mientras que el espacio de la red estructural de 3-5 m se elige para aceptar módulos acústicos estándar sin cortes.

El fuego y la salida son de gran importancia para la estructura. Las escaleras de escape y los vómitos están protegidos por una construcción calificada por fuego de 1,5 a 2,0 h, pero la estructura del techo en sí está normalmente protegida a 60-120 minutos por GB 50016 dependiendo de la capacidad de asiento y la altura del recipiente.

Cuando nuestros ingenieros dicen "hemos construido estadios", los casos de carga detrás de esa frase son: 60 m/s de elevación de viento de dosel, 1,0 kN/m2 de nieve con deriva en el anillo de parapeto, 0,08-0,16 g de coeficiente sísmico a 7-8 intensidades, una pasarela de 1,0 kN/m y carga de conducto en el nivel del techo, y una secuencia de construcción que erecta una trasa de anillo de 300 m a una tolerancia de cierre de ±20 mm. El estadio es la prueba más grande de la profesión de que una estructura puede ser tanto monumental como precisa.

Los centros deportivos son una línea de productos central de Permanent Steel Structure. Estadio del Centro Olímpico de Baotou un sistema de techo de rejilla espacial con columna que cubra todo el recipiente de asientos con una franja transparente sin columnas; Centro de eventos de Pentathlon moderno de China (la sede de los Juegos Olímpicos Juveniles de Nanjing 2014), un complejo de dos arenas cuyo techo de cuadro de tubería soldada enmarca 25 m de luz transparente sobre los pisos de la competencia; y Centro de intercambio de cultura de Tai Chi Jiaozuo, una cúpula de rejilla espacial con funciones de exhibición y rendimiento integradas.

Estos lugares tienen capacidad para 5.000-40.000 espectadores, fueron erigidos con la tolerancia de cierre de ±20 mm que exigen nuestros ingenieros de construcción, y tienen la misma firma de oficina de ingeniería que nuestra bodega de carbón de 229 m y puente cubierto de 748 m la diferencia es sólo la multitud, la transmisión y la geometría. Cuando el techo de un estadio se describe en nuestras propuestas, se define por su extensión, su peso de acero, sus pruebas de coeficiente de viento y su calificación de incendio, porque esos números son lo que un propietario de estadio, un emisor y un asegurador realmente necesitan creer.