ООО «Белэнергомаш — БЗЭМ» занимается конструированием и изготовлением металлоконструкций с 1973 года. Компания применяет инновационные технологии производства, диагностики и контроля, в их числе — программное обеспечение Tekla Structures, которое используется на предприятии с 2008 года как важный рабочий инструмент проектного отдела. Один из самых крупных и значимых объектов, конструкции для которого были смоделированы «Белэнергомашем» с помощью программного обеспечения Tekla, — стадион «Мордовия Арена». Он будет возведен в Саранске для проведения Чемпионата мира по футболу в 2018 году. Уникальная геометрия, большое количество сварных соединений, сжатые сроки — всё это обусловило высокую сложность исполнения проекта.
Особенности проекта
Стадион «Мордовия Арена», рассчитанный на 45 тыс. зрителей, будет возведен в Саранске к 2017 году и станет одним из 12 стадионов, которые примут Чемпионат мира по футболу 2018 года. По задумке архитекторов, чаша арены будет напоминать яркокрасное солнце — один из символов республики Мордовия. Расположение чаши над уровнем двухэтажного стилобата создаст эффект легкости. Кроме того, оболочка стадиона нестандартной овальной формы: она будет плавно понижаться к северной и южной трибуне и затем вновь подниматься к восточной. Основу стадиона составят 88 Гобразных консолей высотой 40 м и вылетом конструкции на 49 м. Все они будут запроектированы из стальных труб, что обусловит небольшой общий вес конструкций покрытия — около 6 тыс. т.
«Для строительства таких уникальных сооружений, как стадионы, нужны металлоконструкции с особыми параметрами, которые могут произвести только предприятия с внедренными BIMрешениями. Поэтому наличие программного комплекса Tekla Structures в инструментарии завода является нашим конкурентным преимуществом. Он позволяет большому числу специалистов нашего предприятия одновременно работать над одним объектом, что значительно сокращает время, затрачиваемое на создание модели, и увеличивает ее точность. Таким образом, “Белэнергомаш” может производить большие объемы сложных, уникальных конструкций в сжатые сроки».
Дмитрий Долженков, специалист по сопровождению CAD,
ООО «Белэнергомаш — БЗЭМ»
В ходе первоначальной разработки конструкторской документации проект на протяжении полугода дорабатывался генеральным подрядчиком по строительству стадиона ООО «Производственностроительное объединение “Казань”» совместно со специалистами «Белэнергомаша». Заводу предстояло изготовить для стадиона металлоконструкции сложной геометрии с точностью до 10 мм при пролете до 60 м и большим количеством сварных соединений. Особая сложность проекта заключалась в том, что он не допускал задержек. Для возможности строительства стадиона в намеченные сроки «Белэнергомаш» должен изготовить и отгрузить все металлоконструкции к 31 марта 2017 года — почти ровно через год с момента подписания контракта с ООО «ПСО “Казань”». Примечательно, что «Белэнергомаш» самостоятельно разрабатывал технические условия производства и согласовывал их с проектными институтами, задействованными в строительстве объекта. После этого для возможности начала работ по проекту специалисты завода еще в течение нескольких месяцев отрабатывали технологию сборки и сварки элементов на образцах.
Организовать прозрачный рабочий процесс и обеспечить продуктивное взаимодействие всех вовлеченных специалистов предприятию помогает применение технологии информационного моделирования зданий (BIM). Для «Белэнергомаша» это уже не первый опыт применения BIMтехнологий в области проектирования и изготовления металлоконструкций для спортивных объектов. Портфолио выполненных заводом проектов включает изготовление металлоконструкций для таких известных сооружений, как стадион УЕФА «Казань Арена» на 45 тыс. зрителей (Казань), футбольный стадион в западной части Крестовского острова (СанктПетербург) и четыре из шести крупных объектов Олимпийского парка в Сочи: Большая ледовая арена для хоккея с шайбой на 12 тыс. зрителей, Конькобежный центр «АдлерАрена» на 8 тыс. зрителей, Центральный олимпийский стадион «Фишт» на 40 тыс. зрителей и Главный олимпийский медиацентр.
Применение Tekla Structures в процессе моделирования
Выбор программного обеспечения может сыграть решающую роль в успешной реализации проекта. Согласно исследованиям Dodge Data & Analytics1 , правильно подобранные программные инструменты могут на 5% уменьшить общую стоимость строительства, на 5% ускорить его завершение и на 25% повысить продуктивность работы.
При строительстве спортивных объектов важна максимальная точность на всех этапах, начиная с создания архитектурной концепции проекта и заканчивая работами на строительной площадке, что помогает обеспечить программное обеспечение с высоким уровнем детализации (LOD), то есть проработки элементов конструкции. К таким программным комплексам относится Tekla Structures от компании Trimble, обеспечивающий высший базовый уровень детализации модели — LOD 500. Именно поэтому он был использован на восьми из двенадцати стадионов, предназначенных для проведения Чемпионата мира по футболу 2018, в том числе «Мордовия Арена».
Работая в многопользовательском режиме, конструкторы смогли полностью разработать модель стадиона за три месяца. В среде Tekla Structures одна группа сотрудников занималась созданием моделей, другая выполняла 2Dчертежи, а третья отвечала за их проверку. Кроме того, некоторые технологи предприятия использовали этот программный комплекс при организации производственных процессов.
Программное обеспечение Tekla Structures позволило быстро образмеривать детали труб с одним или несколькими резами. Впервые при строительстве уникальных объектов в таком объеме были применены стыковые сварные соединения из труб с переломом. С помощью программного комплекса Tekla была смоделирована и изготовлена механическая часть приспособления для контроля сварных швов.
Контрольная сборка и соединение металлоконструкций
Для того чтобы проверить сходимость элементов конструкции, 20 и 21 июня 2016 года специалисты «Белэнергомаш» провели первую контрольную сборку радиальной консоли стадиона размером 63Ѕ29 м, которая является основной несущей частью каркаса покрытия.
Всего в сборке было задействовано более 30 отправочных марок, каждая из которых имеет сложное пространственное сечение пояса и узловых элементов. В основном части марок были соединены с помощью монтажной сварки встык, а также высокопрочных болтов. Для того чтобы обеспечить сходимость в узлах с применением таких типов соединений, необходимо изготавливать элементы с беспрецедентной точностью. Специалисты завода проводили контроль геометрии отдельных конструкций, а также всей контрольной сборки с применением высокоточных измерительных приборов по заданным контрольным точкам. Результаты этих измерений обрабатывались с помощью 3Dмодели. Координаты отснятых точек импортировались в Tekla Structures, где фиксировались отклонения в размерах изготовленных отправочных марок. В случае недопустимых погрешностей геодезическая служба предоставляла информацию о необходимых корректировках.
По итогам контрольной сборки представители ООО «ПСО “Казань”», монтажной организации и проектного института допустили металлоконструкции, изготовленные компанией «Белэнергомаш», к отгрузке.
Промежуточные результаты
В августесентябре 2016 года на строительной площадке стадиона «Мордовия Арена» были установлены первые металлоконструкции консолей, изготовленные компанией «Белэнергомаш». В соответствии с условиями договора, заводу в целом предстоит изготовить и отгрузить 88 радиальных консолей, связевые фермы, главные балки и другие элементы общим весом около 6 тыс. т. От успешности этого проекта зависит, будет ли построен стадион в намеченные сроки. Тем не менее итоги последних проверок показали, что причин для волнения нет: стадион будет готов принять Чемпионат мира2018.
