Восемь из двенадцати стадионов, на которых проходили игры ЧМ2018 в России, построены с помощью программного обеспечения Tekla Structures от компании Trimble. Этот инструмент, реализующий философию BIM (Building Information Modeling), позволил подрядчикам — проектным и монтажным организациям — качественно выполнить сложную работу, уложившись в жесткие сроки. Каждый стадион имеет свои уникальные конструктивные элементы.
Московский стадион «Спартак» был построен в 2014 году. На время ЧМ2018 его вместимость составила 45 тыс. зрителей.
Особенностью этого стадиона, по замыслу архитекторов, стал козырек, придающий сооружению изящество и легкость. В конструкции использованы толстостенные трубы, что позволило в 1,3 раза снизить ее металлоемкость. В итоге вес козырька составил 8,5 тыс. т. Процесс монтажа металлоконструкций включал сразу несколько сложных задач, требующих технологических решений. Так, предстояло выполнить сварку элементов из труб с толщиной стенки до 48 мм и диаметром до 1422 мм, причем обязательным условием заказчика была реализация контрольной сборки. Задачи были решены за счет прямой передачи данных из информационной модели (BIM), созданной проектировщиками «Мостпроект», автоматизированному производству завода металлоконструкций «Курганстальмост». Это стало возможным благодаря применению программного обеспечения Tekla Structures.
Стадион «СанктПетербург» вместимостью 67 тыс. зрителей спроектирован японским архитектором Кисё Курокава (Kisho Kurokawa). На нем было проведено семь матчей.
Фрагмент модели стадиона «Санкт-Петербург»
Климатические условия города СанктПетербурга обусловили появление ряда конструктивных особенностей сооружения, в частности выездного поля и раздвижной крыши шириной 286 м, закрывающей поле во время непогоды. Строительство стадиона длилось около десяти лет, происходила смена исполнителей, что привело к серьезным опасениям срыва сроков изза недостаточной проработанности рабочей документации. Когда проект передали конструкторам компании «Курганстальмост», они установили последовательность сборки всех элементов, пересмотрели расположение сварных швов на предмет доступа к ним при монтаже и внесли соответствующие изменения в BIMмодель. С помощью Tekla Structures им удавалось оперативно выявлять возможные коллизии и избежать лишних работ на стройплощадке. Это позволило в сжатые сроки привести конструкцию стадиона в соответствие с требованиями ФИФА. По мнению технологов компании «Курганстальмост», использование BIMтехнологий было критически важно, учитывая жесткий календарный план.
Фрагменты модели стадиона «Мордовия Арена»
Стадион «Мордовия Арена», расположенный в Саранске, способен принять 44 тыс. зрителей. На нем было проведено четыре групповых матча ЧМ2018. Оболочка стадиона имеет нестандартную овальную форму, она плавно понижается к северной и южной трибуне и затем вновь поднимается к восточной.
Основу стадиона составили 88 Гобразных консолей высотой 40 м и вылетом конструкции на 49 м. Изготовление консолей из стальных труб позволило уменьшить общий вес конструкций покрытия примерно на 6 тыс. т.
Производитель металлоконструкций — завод «БелэнергомашБЗЭМ» изготовил металлоконструкции сложной геометрии с большим числом сварных соединений с точностью до 10 мм при пролете до 60 м. Использование BIMтехнологий позволило специалистам завода организовать рабочий процесс и обеспечить продуктивное взаимодействие разных подразделений. Впервые при строительстве уникальных объектов в таком объеме были применены стыковые сварные соединения из труб с переломом.
Изготовление металлоконструкций на заводе «Белэнергомаш-БЗЭМ»
Новый стадион «Волгоград Арена» вместимостью 45 тыс. человек построен в районе Мамаева Кургана, историческом месте Волгограда, известном со времен Великой отечественной войны. Стадион отличает необычная вантовая кровля и фасады в виде рельефных пересекающихся ромбов, похожих на пятиконечные звезды. На «Волгоград Арене» состоялись четыре матча групповых турниров. Вес основных металлоконструкций стадиона составляет 8,5 тыс. т. В силу технической сложности и уникальности объекта было принято решение о сосредоточении поставок и монтажа в «одних руках», чтобы обеспечить высокую точность как при изготовлении, так и в процессе сборки. Этими «руками» стало расположенное в Челябинске российскоитальянское совместное предприятие СП «КонарЧимолаи».
Дмитрий Долженков, «Белэнергомаш-БЗЭМ» (справа), и Денис Купцов, Tekla
Основные трудности заключались в сочетании больших размеров элементов конструкции и очень жестких требований к изготовлению и монтажу. К примеру, балки компрессионного кольца имеют длину 16 м, при этом допуск по длине не превышает 1 мм, а допуск по углу установки оконечного фланца — всего 0,05 градуса. Монтажная сварка при монтаже конструкций была полностью исключена, что также налагало жесткие требования к точности в процессе изготовления.
Успешно справиться с задачей помогли высокая техническая оснащенность предприятия и применение современных BIMтехнологий. В частности, использование программного обеспечения Tekla Structures позволило в кратчайшие сроки создавать конструктивно сложные трехмерные модели элементов конструкции. В свою очередь, эти модели давали возможность обмениваться данными с партнерами и напрямую передавать информацию на станки ЧПУ. Передача данных из модели непосредственно на станки позволила гибко вести процесс, существенно сократить сроки изготовления и обеспечить высокую точность.
Фрагменты модели стадиона «Волгоград Арена»
Помимо перечисленных спортивных объектов программное обеспечение Tekla Structures применялось также при сооружении следующих стадионов ЧМ2018:
- «Нижний Новгород»;
- «Самара Арена»;
- «Фишт», Сочи;
- «Казань Арена».
