Особливості проєктування за умови нестачі вихідних даних
багатофункціонального комплексу «Gulliver»

Передмова. Добре відомо, що багатофункціональний комплекс «Gulliver» (БФК «Gulliver») розташований безпосередньо у центрі м. Києва, а саме у самому серці ділової та культурно-історичної частини міста на Спортивній площі. Структурно БФК «Gulliver» поєднує дві вежі бізнес-центру категорії «А» та дотичний до них, але відділений від веж деформаційним швом, торгово-розважальний центр (ТРЦ) на дев’ять надземних і чотири підземних поверхи. Найвища вежа бізнес-центру налічує 33 поверхи та досягає 141,8 м заввишки, що фактично дозволяє застосувати для неї вираз «хмарочос», понєваж ця вежа є однією з найвищих українських будівель!

Загальна площа БФК «Gulliver» дорівнює 157400 м2, а корисна – 155000 м2, на якій на відвідувачів чекають офіси, першокласні бутики відомих брендів, кав’ярні та ресторани, підземний (мінус перший поверх) супермаркет, боулінг на 24 доріжках, семизальний кінотеатр, фітнес-клуб із 25 метровим басейном завглибшки 1,4 м і безліч інших розваг і послуг. Будівля обладнана 28 швидкісними ліфтами, паркінгом на 750 машиномісць (поверхи з мінус четвертого до мінус другого), сучасними інженерними системами опалення, вентиляції, кондиціонування, пожежної безпеки та енергопостачання, які забезпечують комфортне перебування гостей. Великий вибір унікальних послуг і високий рівень сервісу роблять БФК «Gulliver» ідеальним варіантом у столиці не тільки для праці, а й для розваг.

Далі згадаємо про те, що ще з давніх-давен на місці сьогоденної Спортивної площі існувало болото з невеличким плесом чистої води посередині, яке підживлювалось стікаючими з довколишніх гір і пагорбів струмками (зокрема Хрещатицьким і Кловським) й стічними водами з вул. Хрещатик, що відводилися крізь прокладений вздовж вул. Басейної водозбірний рів (за іншими версіями – яр). Впродовж ХVIII сторіччя болото поступово осушили та безладно засипали, а впорядкована у такий спосіб територія у ХIХ сторіччі почала використовуватися із різноманітним господарським призначенням. Пізніше його повністю засипали і на тому місці збудували ринкову площу [1, 2]. Що ж стосується не такого вже далекого ХХ сторіччя, то в його 70-х роках на місці хмарочосу БФК «Gulliver» на Спортивній площі знаходився затишний сквер (рис. 1, а). Згодом, а точніше кажучи наприкінці 80-х років, тут спочатку побудували станцію метро «Палац спорту», а в середині 90-х років – розворотне кільце одного із найзручніших київських трамвайних маршрутів № 27, який з’єднував Печерський і Воскресенський райони (тобто два береги р. Дніпро у м. Києві) і яке проіснувало близько п’яти років. Проте у 2001 році у процесі великого демонтажу трамвайного сполучення у центрі м. Києва кільце розібрали (одночасно з чим, до речі, скверу також не стало), що призвело до вивільнення доволі великої земельної ділянки для будівництва поряд із важливим транспортним вузлом. Однак пам’ять про це залишилась, оскільки на фасаді БФК «Gulliver» встановлено пам’ятний знак, який нагадує про Київський трамвай № 27 (рис. 1, б, в).

а
б
в
Рис. 1. Загальні вигляди скверу на Спортивній площі (а), БФК «Gulliver» (б) і пам’ятного знаку про Київський трамвай на його фасаді (в)

Перші проєкти БФК «Gulliver» (щоправда, під іншою назвою – «Continental», тому що комплекс отримав свою постійну назву «Gulliver» тільки у серпні 2011 року) з’явилися вже у 2002 році, а будівництво розпочалось у серпні 2003 року (рис. 2).

а
б
Рис. 2. Початок будівництва БФК «Gulliver»: а – «перша цеглина» у вигляді опорної плити колони; б – початок монтажу першого поверху

Проте спорудження просувалось доволі повільними темпами: до липня 2006 року встигли побудувати лише підземний паркінг, під час чого, до речі, трапилася одна непередбачувана подія. Справа полягала в тому, що при ритті котловану будівельники раптово натрапили на доволі потужне підземне природне джерело (пригадуємо про давно вже начебто облаштоване болото!), яке почало затоплювати вивільнений від землі простір. Зважаючи на потужність цього джерела його приборкання із застосуванням стандартних технологічних методів певний час зазнавало невдачі, аж допоки не довелось використати непересічний підхід шляхом заведення в його гирло ін’єкційної корки з використанням великого обсягу спеціального гідротехнічного бетону. Після чого затоплення котловану припинилося, що дозволило продовжити хід будівництва. Врешті-решт у листопаді цього ж року хмарочос мав уже 4 поверхи, а на початку липня 2007 року – 14 поверхів. Своєї ж максимальної висоти будівля досягла вже у квітні 2008 року, коли було зведено всі 33 поверхи. У серпні 2012 року процес будівництва комплексу завершився. А його відкриття відбулося наприкінці 2013 року: 4 жовтня – технічне, а 1 грудня – урочисте.


Постановка завдання та вихідні дані. Ідею будівлі БФК «Gulliver» створив у період 1996 – 2003 років головний архітектор м. Києва Сергій Бабушкін застосувавши архітектурний футуристичний стиль, що характеризується прагненням до створення образів майбутнього та вираженою динамікою й плавністю форм. Генеральне проєктування всього комплексу та проєктування двох його веж бізнес-центру здійснило ТОВ «БІП ПМ», а функцію головного архітектора робочого проєкту виконала Тетяна Григорова. Варто підкреслити, що задум автора від самого початку передбачав вирішення каркасів двох веж бізнес-центру зі застосуванням залізобетону, каркасу ТРЦ – металу, а перекриттів – монолітними залізобетонними із застосуванням незнімної опалубки з профнастилу.

На замовлення ТОВ «ТРИ О» ТОВ «Укрінсталькон імені В.М. Шимановського» почало роботу над проєктом металевих конструкцій ТРЦ БФК «Gulliver» у 2005 році. Розроблення проєктних рішень проводилося під загальним керівництвом головного інженера проєкту Науково-дослідного та проєктного відділу нових типів конструкцій К.Л. Шварца, а безпосередніми виконавцями креслеників металевих конструкцій керувала завідувачка групи Т.П. Голубова.

Робота над проєктом ТРЦ БФК «Gulliver» розпочалася з ознайомлення з архітектурним завданням і відпрацювання оптимальної схеми металевого каркасу будівлі, яка мала 9 поверхів заввишки 3,3 м. Крок сітки колон дорівнював 8×8 м. Розмір будівлі в пляні складав 72×95 м без врахуванням балконів завширшки 1,4 м і 2,6 м за осями 1 і А. Проте за деякий час робота над проєктом призупинилася внаслідок внесення змін у його архітектурний розділ: як потім з’ясувалося ці зміни в основному стосувалися висоти поверхів, оскільки на той час архітектори ще постійно дебатували між собою щодо остаточного вигляду будівлі.

Удосконалене (але, як потім виявилося, не остаточне) архітектурне завдання інститут отримав у 2006 році. Причому складність роботи над перетворенням цього завдання у проєктні рішення була пов’язана з тим, що:

• по-перше, будівля ТРЦ розташовувалась над вже на той час збудованим підземним чотирьохповерховим паркінгом, що призвело до вимоги обмеження навантаг на палю фундаменту у межах 10 т;

• по-друге, проєктування відбувалося за відсутності повного комплекту всіх вихідних даних, приміром, не була відома навантага від заплянованих на верхніх поверхах будівлі семизального кінотеатру і басейну, що не дозволяло виконати її загальний просторовий розрахунок;

• по-третє, проєктування проводилося одночасно з виготовленням і монтажем каркасу будівлі, що призводило до необхідності внесення певних коректив до вже відпрацьованих креслеників.

Додатково до наведеного вище наголосимо ще й на тому, що позаяк розташування майданчика будівництва ТРЦ у складі БФК «Gulliver» виявилося напрочуд вдалим – не просто у центрі м. Києва, а у місці проходження та перетину насичених пасажиро-транспортних потоків, то ця привабливість привернула до себе підвищену увагу різних торговельних, спортивно-оздоровчих і розважальних організацій та підприємств громадського харчування й обслуговування. Втім, оскільки на етапі проєктування відповідно до архітектурного завдання у ТРЦ плянувалося розміщення тільки певної кількості подібних закладів, то з метою врахування нових прагнень замовник (добре відомо, що апетит із їдою прибуває) повсякчас із 2006 року до 2013 року у процесі будівництва вимагав внесення доволі великих змін до прийнятих проєктних рішень. Серед усіх нових врахованих побажань варто виділити найбільші, а саме ті, що знаходяться у верхній частині ТРЦ: 25 метровий басейн фітнес-клубу завглибшки 1,4 м й супутні йому різні двоповерхові надбудови, п’ятиповерхову овальну в пляні офісну надбудову та семизальний кінотеатр (рис. 3).

Рис. 3. Сучасний вигляд БФК «Gulliver» (на передньому пляні знаходиться будівля ТРЦ)

Одночасно необхідно вказати на низку змін стосовно систем технологічного обслуговування будівлі, а саме: технічні приміщення для розміщення обладнання інженерних мереж (котельня, трансформаторна, надбудови ліфтових шахт і сходових клітин), опорні металеві конструкції під додаткове технологічне обладнання (чиллера, димові труби, вантажопасажирський підйомник і багато іншого). Не можна не відзначити також вимушене та суттєве коригування внутрішнього плянування ТРЦ, зокрема змін у положенні входів і виходів у будівлю, розміщення сходів та ліфтових шахт тощо.

Узагальнюючи вищезгадане стає зрозумілим, що всі зазначені доповнення та зміни призвели до збільшення (іноді істотного) навантаг на несні конструктивні елементи каркасу ТРЦ, що спричинило їх подальше деяке посилення: встановлення додаткових колон і стійок каркасу з використанням як вузлового, так і позавузлового їх спирання на балки. Останнє зумовило необхідність перегляду поперечних перерізів балок і вузлів їх примикання до колон, або встановлення додаткових балок. Іноді ж подібне посилення вирішувалося за рахунок введення в конструктивну схему нових підкосів або в’язей.


Конструктивні рішення ТРЦ БФК «Gulliver». Усі раніше відпрацьовані зміни були враховані в оновленому загальному архітектурному проєкті БФК «Gulliver», згідно з яким будівля ТРЦ вже складалася з двох різноповерхових частин. Причому перша з них досягала висоти 45,9 м і налічувала 9 поверхів, а друга – 69,86 м і мала 14 поверхів. Висота поверхів у проєкті також варіювалась від 4,05 м до 6,0 м. Крок сітки колон дорівнював 8×8 м. Розмір будівлі в пляні складав 72×95 м без урахування балконів завширшки 1,4 м і 2,6 м за осями 1 і А (рис. 4 – 6, 19).

Рис. 4. Схема розташування конструктивних елементів каркасу на типовому поверсі будівлі ТРЦ
Рис. 5. Поперечний переріз будівлі ТРЦ по осі 4
Рис. 6. Поперечний переріз будівлі ТРЦ по осі Ж

Схема каркасу ТРЦ прийнята з урахуванням того факту, що два великих конструктива БФК «Gulliver» – дві вежі бізнес-центру та ТРЦ – розташовані впритул один до одного, а між собою розділені деформаційним швом. З огляду на це конструктивно вона (схема) вирішена рамною структурно-комбінованою: вздовж літерних осей Б; Г; Ж; К від рівня 0,000 до рівня +21,600 – рамною жорстковузловою, а вздовж цифрових осей – з використанням як жорстких, так і шарнірних вузлів. Оскільки для колон каркасу застосовувались зварні двотаври, максимальна жорсткість яких була орієнтована вздовж рамного каркасу, то ригелі каркасу в іншому напрямі приєднувалися до них за допомогою шарнірних вузлів. Внаслідок чого ці рами інколи мали один рамний прогон, а ригелі крайніх прогонів із одного боку з’єднувались із колонами жорсткими вузлами, а з іншого – шарнірними (рис. 7).

Рис. 7. Загальний вигляд будівлі ТРЦ із боку Спортивної площі у процесі будівництва

Як спрацює вказана схема каркасу за відсутності змоги проведення загального просторового розрахунку будівлі (причина чого вказана раніше), одразу складно було передбачити. Але головний інженер проєкту К.Л. Шварц наполіг саме на такій схемі каркасу, обґрунтовуючи своє рішення величезним досвідом проєктування висотних каркасних будівель (забігаючи трохи наперед вкажемо на те, що коли просторовий розрахунок каркасу будівлі все ж таки був виконаний, то його результати беззаперечно підтвердили правильність вибраної схеми). Втім із досвіду життєвої практики випливає, що будь-якому рішенню притаманні як позитивні, так, на превеликий жаль, і негативні наслідки. І наш випадок ще раз підтверджує цю народну мудрість, понєваж прийнята конструктивна схема ТРЦ, незважаючи на всі свої переваги, призвела до певного ускладнення розрахунків колон каркасу. Пов’язано же це було з тим, що існуючі на той час нормативні документи не містили положень щодо однозначного визначення їх (колон) розрахункових довжин із урахуванням різноманітності вузлів приєднання балок, відтак правильне вирішення цього питання призвело до значних часових витрат.

Щодо ригелів каркасу та другорядних балок вкажемо на те, що спочатку вони були запроєктовані зі зварних двотаврів. Але на прохання генпідрядника будівництва – ТОВ «Основа-Солсіф», у проєкт внеслися певні корегування як щодо зміни поперечного перерізу зварних двотаврових другорядних балок заввишки 400 мм на прокатний двотавр № 36, так і щодо включення цих двотаврів у спільну роботу металевих і залізобетонних конструкцій.

Перекриття ТРЦ прийняті монолітними залізобетонними завтовшки 150 мм із застосуванням незнімної опалубки з профнастилу у такий спосіб, щоб забезпечити спільну роботу з металевими другорядними балками на перших семи поверхах будівлі. З цією метою анкери приварювались до верхніх поясів балок, що призводило не тільки до покращення спільної роботи бетону та металевих балок, а й до формування сталезалізобетонних дисків перекриттів (рис. 8).

а
б
Рис. 8. Загальний вигляд перекриття ТРЦ у процесі будівництва: а – балки з металевими анкерами по верхніх поясах;
б – підготовлене до бетонування перекриття

У зоні атріуму, в якому встановлені панорамні ліфти, в осях Ж – И вздовж осей 4; 5, а також у зоні семизального кінотеатру в осях 8 – 13 вздовж осей Б; В; Ж встановлені два типа ферм на висоту поверху між рівнями від +41,850 до +45,900, пояси і розкоси яких запроєктовані зі зварних двотаврів, а стійки – з двох прокатних кутиків хрестового поперечного перерізу (рис. 9). Зазначимо, що застосування не одного, а двох типів ферм обумовлювалось двома підставами, перша з яких пов’язана з виконанням вимоги замовника щодо комбінування їх розташування задля спроможності облаштування проходів у службові приміщення цього поверху, а друга – виключно технологічна – стосувалася додержання умов транспортування великогабаритних конструкцій по вулицях м. Києва. Через те, що висотний розмір ферми першого типу унеможливлював перевезення (рис. 9, а), то вона зварювалась безпосередньо на монтажі, а конструкція ферми другого типу з двох частин по висоті заввишки 2050 мм кожна (рис. 9, б), надавала змогу виготовлення на заводі з наступним транспортуванням перевізним трейлером на майданчик будівництва.

а
б
Рис. 9. Геометричні схеми ферм: а – першого типу; б – другого типу

Проміжні етапи будівництва ТРЦ відображені на рис. 10, на якому наведений загальний вигляд будівлі ТРЦ із боку Спортивної площі під час монтування металевих конструкцій та змонтовані ферми на дев’ятому поверсі між рівнями від +41,850 до +45,900 (доречно звернути увагу читачів на те, що по центру рис. 10, б знаходиться завідувачка групи Т.П. Голубова).

а
б
Рис. 10. Проміжні етапи будівництва ТРЦ: а – монтування металевих конструкцій;
б – змонтовані ферми на поверсі між рівнями від +41,850 до +45,900

Згідно з рішеннями оновленого загального архітектурного проєкту стінові огороджувальні конструкції на більшій частині фасадів виконані шляхом засклення віконних прорізів, а на деяких ділянках – із сендвіч-панелей, для закріплення яких застосовувались фахверкові стійки (рис. 11). А на частині фасадів із боку вул. Еспланадної та Спортивної площі були розміщені засоби зовнішньої реклами (переважно бігборди), які згодом повсякчас замінювались на сучасні екранні рекламні установки, що складалися з одного або кількох світлодіодних екранів.

Рис. 11. Фрагменти монтажу фахверкових стійок

Просторовий розрахунок каркасу ТРЦ. Приймаючи до відома конфігурацію, структуру і топологію каркасу ТРЦ із урахуванням усіх його змін у процесі монтажу, в якості розрахункової прийнята скінченно-елементна модель, побудована шляхом апроксимування його основних несних конструктивних елементів сукупністю стрижневих скінченних елементів загального виду. Матеріал конструктивних елементів колон, ригелів і другорядних балок – сталь марки С345 із модулем пружності E = 2,1–106 кгс /см2 , коефіцієнтом Пуассона ν = 0,3, розрахунковим опором R = 3050 – 3450 кгс /см2 у залежності від товщини листа зварюваних елементів, а також сталь марки С245 із модулем пружності E = 2,1–106 кгс /см2 , коефіцієнтом Пуассона ν = 0,3 і розрахунковим опором R = 2450 кгс /см2. Побудована у такий спосіб скінченно-елементна модель каркасу ТРЦ наведена на рис. 12 і нараховує 16337 вузлів й 26832 скінченних елемента.

Рис. 12. Загальна скінченно-елементна модель каркасу ТРЦ

В частині визначення постійних і тимчасових навантаг на каркас ТРЦ зазначимо, що для чисельного розрахунку їх значення прийняті у повній відповідності з вимогами норм [3] та технічного завдання й доповнень до нього, зокрема постійна навантага являє собою власну вагу його конструктивних елементів. Що ж стосується тимчасових навантаг, то в розрахунку використовувались чотири їх складових, а саме: характеристичне значення ваги снігового покриву – 1,55 кПа, характеристичне значення вітрового тиску – 0,37 кПа, рівномірно розподілена навантага на перекриття – 4,0 кПа та рівномірно розподілена навантага на покриття – 0,6 кПа.

Просторовий розрахунок каркасу ТРЦ проводився з метою, по-перше, аналізу його загального напружено-деформованого стану, по-друге, виявлення елементів і вузлів каркаса, які потребують підсилення, і, по-третє, розроблення рекомендацій з підсилення тих елементів і вузлів, в яких напруги перевищують допустимі межі. Зокрема, що найважливіше, спираючись на результати проведеного просторового розрахунку каркасу ТРЦ були перевірені основні поперечні перерізи елементів його металевих конструкцій і підготовлені й видані рекомендації щодо підсилення колон основного каркасу і вузлів примикання ригелів і балок до його колон.


Додаткові конструктиви ТРЦ. Як вже зазначалось вище, в процесі розроблення проєкту металевих конструкцій час од часу з’являлись додаткові споруди, будівлі та надбудови, які суттєво впливали на прийняту конструктивну схему і навантаги на каркас ТРЦ. Більш того, навіть після 2013 року, коли відбулося технічне й урочисте відкриття ТРЦ БФК «Gulliver», проєктування додаткових металоконструкцій постійно продовжувалось (а певні роботи тривають аж досі) в частині реалізації дизайнерських задумів орендарів приміщень і фасаду ТРЦ. Відтак послідовно розглянемо ці додаткові конструктиви відповідно до хронології подій, які відбувалися як на будівельному майданчику, так і відбуваються в даний час у ТРЦ.


Будівля котельні. Архітектурно загальний вигляд будівлі котельні вирішено в промислово-мінімалістичному стилі, в якому над усіма іншими запитами превалюють функціональні та конструктивні вимоги технологічного процесу. Конструктивно ж будівля розрахована на великі навантаги, вібрації та інші специфічні фактори, зумовлені роботою технологічного обладнання з метою гарантування безпечного, ефективного та безперебійного виробництва й транспортування теплової енергії.

Котельня розташована на рівні +45,900 в осях А – Г; 8/9 – 13. Колони каркасу котельні прийняті зі зварних двотаврів і зварених у прямокутник двох швелерів, ригелі – з прокатного двотавра, а прогони – з прокатних швелерів (рис. 13, 14). А посеред котельні знаходяться каркаси різноманітних технологічних площадок і додаткові конструкції для низки технічних пристроїв і систем (рис. 15), призначених для виробництва, передачі, перетворення, розподілу та використання теплової енергії – трьох котлів Viessmann: Vitomax 200 3×5300 кВт масою 10 т кожен.

Рис. 13. Схема розташування конструктивних елементів на покритті котельні
а
б
Рис. 14. Поперечні перерізи котельні по осям Б (а) і 10 (б)
Рис. 15. Схема розташування конструктивних елементів технологічних площадок під обладнання котельні

Проміжні етапи монтажу металевих конструкцій каркасу котельні наведені на рис. 16.

Рис. 16. Проміжні етапи монтажу каркасу котельні

Фрагменти встановленого в котельні технологічного обладнання зображені на рис. 17.

Рис. 17. Фрагменти технологічного обладнання котельні

Офісна надбудова. Архітектурно зовнішній силует офісної надбудови втілено у циліндричну споруду еліптичної форми у пляні з нахиленою поверхнею покриття, яка блискуче збігається з загальною об’ємно-просторовою композицією ТРЦ БФК «Gulliver» (рис. 3, на передньому розі будівлі).

П’ятиповерховий рамний каркас офісної надбудови знаходиться між рівнями від +45,900 до +69,860 в осях Г – К; 2 – 7. Крайні колони каркасу, які розміщені вздовж контуру офісної надбудови, прийняті з прокатних круглих труб, середні колони – зварними зі сталевих листів і мають квадратний поперечний переріз, ригелі – зі зварного двотавра, а другорядні балки – із прокатних двотаврів (рис. 18, 19). Що ж стосується покриття, то його прогони виконані з прокатних швелерів, а горизонтальні в’язі – з кутиків (рис. 20).

Перекриття офісної надбудови прийняті монолітними залізобетонними завтовшки 150 мм із застосуванням незнімної опалубки з профнастилу, яка укладалась зверху металевих балок.

Просторова жорсткість та стійкість елементів каркасу офісної надбудови забезпечена завдяки жорсткому з’єднанню середніх колон і ригелів каркасу та застосуванню горизонтальних в’язів покриття, а вузол з’єднання крайніх колон із круглих труб і ригелів прийнято шарнірним.

Рис. 18. Схема розташування конструктивних елементів типового поверху офісної надбудови
Рис. 19. Поперечний переріз офісної надбудови по більшій осі еліпса
Рис. 20. Схема розташування конструктивних елементів на покритті офісної надбудови

Проміжний етап монтажу металевих конструкцій каркасу офісної надбудови наведено на рис. 21.

Рис. 21. Проміжний етап монтажу каркасу офісної надбудови

Басейн. Насамперед вкажемо на те, що влаштування басейну на даху ТРЦ БФК «Gulliver» очікувано призвело до виникнення низки непересічних питань. Ключове ж із них стосувалося того, що конструкція чаші басейну розміром 25×10,8 м і завглибшки 1,4 м (до того ж яку спершу, згідно архітектурного завдання, намічали виконати з залізобетону) зі значним об’ємом зосередженої в ній води призводили до суттєвого збільшення навантаг на несні конструктивні елементи каркасу ТРЦ – колони та палі, які вже й так на момент виникнення цієї ідеї практично не мали запасів несної спроможності.

З огляду на зазначене, з метою зменшення чималої додаткової навантаги, ТОВ «Укрінсталькон імені В.М. Шимановського», як проєктувальник металевих конструкцій ТРЦ БФК «Gulliver», було запропоновано виробити чашу басейну не зі залізобетону, а з тонкої листової нержавіючої сталі. Поневаж реалізація вказаної пропозиції дозволяла не тільки в рази зменшити вагу чаші басейну, а й одночасно створити умови для її довговічної здатності до експлуатації завдяки забезпеченню підвищеної герметичності, то замовник будівництва дослухався до неї цілком і повністю.

Конструктивні елементи чаші басейну прийняті із прокатних двотаврів, а схема їх розташування наведена на рис. 22. Сама ж чаша басейну спирається на влаштовані на 1,5 м нижче рівня +45,900 несні конструкції розміром 13×28 м, які передають навантагу безпосередньо на колони каркасу ТРЦ (рис. 23). Ригелі несних конструкцій виконані із зварного двотавра, другорядні балки – з прокатних двотаврів, а монолітна залізобетонна плита перекриття завтовшки 150 мм – зі застосуванням незнімної опалубки з профнастилу.

Рис. 22. Схема розташування конструктивних елементів чаші басейну
а
б
Рис. 23. Поперечні перерізи басейну по осям Д (а) і 11 (б)

Проміжний етап монтажу металевих конструкцій під чашу басейну висвітлено на рис. 24, а, а загальний вигляд самого басейну – на рис. 24, б.

а
б
Рис. 24. Фрагмент монтажу конструкцій під чашу басейну (а) і загальний вигляд басейну (б)

Надбудова над басейном. Зовнішній образ надбудови над басейном вирішений в архітектурному функціонально-мінімалістичному стилі. А її спорудження фактично становило другий етап будівництва цього спортивно-оздоровчого комплексу та переслідувало два наміри, перший з яких полягав у необхідності ізолювання басейну від впливу навколишнього середовища задля створення умов його експлуатації упродовж цілого року, а другий – в облаштуванні додаткових площ із метою розміщення фітнес клубу преміум класу спортивної мережі «Sky Fitness». Варто зазначити, що відповідно до архітектурного завдання приміщення цього клубу загальною площею 2500 м2 розподілялося на дві частини – основну, призначену для розміщення басейну, сауни, фітнес і тренажерної зони з сотнею кардиотренажерів, і релаксаційну – так звану зону відпочинку з зимовим садом. Через це надбудова заввишки 8,5 м налічує два поверхи і складається з двох частин, перша з яких знаходиться в осях А – В; 6 – 8/9 і має розмір 16×23,7 м, а друга – в осях В – Ж; 8/9 – 13 і має розмір 26,9×32 м (рис. 25, 26).

Також слід зауважити, що виконані із круглих труб і зварених у коробку прокатних швелерів крайні колони каркасу надбудови поєднані з ригелями за допомогою шарнірних вузлів. Поза тим ригелі та другорядні балки першого поверху прийняті зі зварних двотаврів, другорядні балки – із прокатних двотаврів, а горизонтальні в’язі – із прокатних кутиків. Вздовж осі 7 між осями А – В на усю висоту поверху розташована ферма, елементи якої виконані із зварних двотаврів із сталі С245. По осям 8/9; 13 в осях Д – Ж і по осям А; В; Г; Д; Е; Ж знаходиться в’язевий каркас. Монолітна залізобетонна плита перекриття завтовшки 150 мм виконана зі застосуванням незнімної опалубки з профнастилу.

Просторова жорсткість і стійкість елементів каркасу надбудови забезпечена шляхом застосування жорсткого з’єднання колон і ригелів каркасу вздовж осей 6; 8/9; 10; 11; 12 і горизонтальних в’язів покриття.

Рис. 25. Схема розташування конструктивних елементів перекриття надбудови над басейном
а
б
Рис. 26. Поперечні перерізи надбудови над басейном по осям Б (а) і 10 (б)

Проміжний етап монтажу металевих конструкцій каркасу офісної надбудови наведено на рис. 27, а, а загальний вигляд фасаду фітнес клубу «Sky Fitness» – на рис. 27, б.

а
б
Рис. 27. Проміжний етап монтажу каркасу надбудови над басейном (а) і загальний вигляд фасаду фітнес клубу «Sky Fitness» (б)

Загальний вигляд тренажерної зони і релаксаційної зони відпочинку з зимовим садом фітнес клубу «Sky Fitness» представлено на рис. 28.

а
б
Рис. 28. Фрагмент загального вигляду тренажерної зони (а) і зони відпочинку з зимовим садом (б) фітнес клубу «Sky Fitness»

Семизальний кінотеатр. Передусім звернемо увагу читачів на те, що при розробленні архітектурного завдання семизального кінотеатру були враховані вимоги найвибагливіших глядачів, які звикли до особливого рівня комфорту під час перегляду фільмів чи очікування сеансів. Відтак кінотеатр спроєктовано згідно останніх тенденцій кіноіндустрії – просторі зручні зали (в тим прем’єрна зала й VIP-зала), в яких можна переглядати фільми чи проводити церемонії, найкращі крісла з тих, що пропонують світові виробники, комфортні затишні зони холу, де відвідувачі очікують на фільми. До того ж зали кінотеатру обладнані сучасною звуковою системою Dolby Atmos – аудіотехнологією об’ємного звуку, яка утворює тривимірний звуковий ефект, дозволяючи слухачеві відчути звук із усіх напрямків, зокрема зверху. Вона виходить за межі звичайного багатоканального аудіо, використовуючи аудіооб’єкти, які можуть переміщатися у просторі, що робить звучання фільмів, ігор і музики більш реалістичним і захоплюючим, створюючи надреалістичне враження повного занурення глядачів у кінодійство. Також у залах кінотеатру встановлені новітні крісла D-Box, що рухаються синхронно із зображенням на екрані й гарантують виникнення надзвичайно чуттєвих емоцій від перегляду.

Кінотеатр знаходиться на сьомому поверсі ТРЦ БФК «Gulliver», сім залів якого мають індивідуальну форму, плянування та розміри. Похила за висотою споруда амфітеатру кінотеатру заввишки 4,65 м прямокутна в пляні з розмірами 8,0×29,8 м в осях 6 – 11; Д – Е, 8,0×48,0 м в осях 6 – 13; В – Г, 8,0×24,0 м в осях 11 – 14; Е – Ж (рис. 29, 30). Галерея кінопроєкційної також прямокутна в пляні з розмірами 8,0×54,5 м на рівні +38,000 і 8,0×25,35 м на рівні +37,100 (рис. 30).

Каркас амфітеатру складається із головних балок, з’єднаних із існуючими колонами основного каркасу ТРЦ і новими стійками. А задля зменшення товщини монолітної залізобетонної плити передбачено встановлення другорядних балок, також з метою підсилення ригелів і балок в осях 6 – 8/9; Е та 11 – 14; Ж каркас доповнений вертикальними в’язями.

Стійки прийняті квадратного поперечного перерізу зварними із прокатних швелерів. Головні балки запроєктовано із зварних та прокатних двотаврів, другорядні балки – із прокатних двотаврів і швелерів, а в’язі – із кутиків. Монолітна залізобетонна плита перекриття завтовшки 150 мм виконана зі застосуванням незнімної опалубки з профнастилу.

Просторова жорсткість і стійкість каркаса амфітеатру забезпечена жорстким закріпленням стійок до змонтованих колон основного каркасу, системою балок і в’язів.

Рис. 29. Схема розташування конструктивних елементів каркасу амфітеатру кінотеатру на рівні +35,850
Рис. 30. Поперечний переріз каркасу амфітеатру кінотеатру по осі 12

А зараз перейдемо до розгляду важливої та невід’ємної конструктивної частини залів кінотеатру – їх ступінчастих поверхонь, які утворені рядами виступів, що поступово піднімаються один над одним. Їх конструкція складається із металевих стійок коробчастого поперечного перерізу та приварених до них зверху кутиків. До кутиків саморізами пригвинчені дерев’яні бруски 50×100 мм, на які укладені дошки завтовшки 50 мм у такий спосіб, щоб вони утворювали горизонтальну ступінчасту поверхню, необхідну для встановлення крісел кінозалів, сходів і пандусів (рис. 31).

а
б
Рис. 31. Типовий плян каркасу сходин кінотеатрів (а) і типовий поперечний переріз каркасу сходин кінотеатрів (б)

Для забезпечення рівномірності передачі навантаг стійки знизу приварені до розподільних елементів, які запроєктовано зі швелера з кроком від 0,9 до 2,0 м. Просторова жорсткість і стійкість каркаса конструкцій ступінчастих поверхонь забезпечена жорстким з’єднанням стійок із розподільчими балками, а також вертикальними та горизонтальними в’язями із кутиків. Стійки та розподільчі елементи каркаса на горизонтальних ділянках залів кінотеатрів закріплені за допомогою анкерних болтів до армованої стяжки підлоги, а на похилій плиті – за допомогою упорів, які унеможливлюють їх сповзання.

Додатково до вказаного, у першому та другому кінозалах передбачено влаштування пандусів, конструкція яких включає похилі балки, які приварені до стійок, та кутики, що зверху приварені до балок. До кутиків пригвинчені дерев’яні бруски 50×100 мм, до яких прибиті дошки завтовшки 50 мм. Стійки пандусів, як і в конструкціях ступінчастих поверхонь залів, приварені до розподільних елементів зі швелера.

Загальний вигляд зали і фойє кінотеатру наведено на рис. 32.

а
б
Рис. 32. Загальний вигляд зали (а) і фойє (б) кінотеатру

Передня частина будівлі ТРЦ в осях 1а/1 – 1; Е – Л. Перш за все зауважимо, що ідея цієї частини будівлі ТРЦ БФК «Gulliver» також з’явилася в процесі розроблення його загального проєкту. Функціональне призначення будівлі полягало в тому, щоб серед усього іншого слугувати центральним входом до ТРЦ із боку Спортивної площі; поза тим вона відділена від основної будівлі ТРЦ деформаційним швом (рис. 33).
Рис. 33. Загальний вигляд центрального входу до ТРЦ БФК «Gulliver» із боку Спортивної площі
Не менш цікавою є також наступна обставина: ця чотирьохповерхова будівля загальною висотою 21,60 м згідно архітектурного завдання у пляні вирішена у вигляді прямокутного трикутника з розмірами 24,82×33,43 м (рис. 34), внаслідок чого, зважаючи на її промовисту конфігурацію, вона дуже швидко у повсякденному спілкуванні отримала жартівливу назву «Носик».
Рис. 34. Схема розташування конструктивних елементів каркасу центрального входу до ТРЦ БФК «Gulliver»
із боку Спортивної площі на рівні +5,400

Каркас будівлі складається з рам по літерних і цифрових осях (рис. 34). Уздовж гіпотенузи прямокутного трикутника, яку утворює в пляні будівля на рівні +5,400, знаходяться дві ферми, на які спираються проміжні колони трьох вищих поверхів (рис. 35). Зауважимо, що рішення щодо застосування ферм у даному випадку виникло вимушено. А викликано воно було тим, що в цьому місці, як виявилося, знаходилося розгалужене мереживо підземних мереж інженерних комунікацій, які не дозволяли влаштувати фундаменти під цими колонами.

Поперечні перерізи колон рам каркасу прийняті зварними квадратними та двотавровими, ригелів рам – зварними та із прокатних двотаврів, а другорядних балок – із зварних і прокатних двотаврів і швелерів. Верхні пояси ферм прийняті прямокутного зварного поперечного перерізу, нижні пояси і розкоси – із прокатних швелерів, зварених у прямокутний замкнений поперечний переріз, а в’язі – із прокатних швелерів. По ригелям і другорядним балкам влаштована монолітна залізобетонна плита перекриття завтовшки 150 мм виконана зі застосуванням незнімної опалубки з профнастилу.

Просторова жорсткість і стійкість каркасу будівлі забезпечена жорстким закріпленням колон рам до фундаментів, жорстким з’єднанням колон із ригелями рам, системою балок і в’язів, а також монолітними залізобетонними перекриттями.

а
б
Рис. 35. Поперечні перерізи будівлі центрального входу до ТРЦ із боку Спортивної площі: а – по гіпотенузі прямокутника; б – по осі К
Проміжні етапи монтажу металевих конструкцій каркасу передньої частини будівлі ТРЦ в осях 1а/1 – 1; Е – Л наведено на рис. 36 (до уваги читачів – у правому нижньому кутку на рис. 36, б зображені головний інженер проєкту К.Л. Шварц і завідувачка групи Т.П. Голубова).
а
б
в
Рис. 36. Проміжні етапи монтажу каркасу
передньої частини будівлі ТРЦ в осях 1а/1 – 1; Е – Л:
а – монтування металевих конструкцій;
б – монтування ферм;
в – фрагмент каркасу із монолітною залізобетонною
плитою перекриття

А далі розглянемо додаткові металеві конструкції, які з’явилися вже після 2013 року, наприкінці якого відбулося технічне та урочисте відкриття ТРЦ БФК «Gulliver».


Підвісний пішохідний міст в офісі ТОВ «Греммерлі». Офіс ТОВ «Греммерлі» розташований на двох останніх поверхах надбудови над будівлею ТРЦ між рівнями від +57,750 до +69,860 (13 поверх має площу 1300 м2, а 14 – 1750 м2) і відкрився в лютому 2020 року. Згідно архітектурного проєкту офіс містить різноманітні мітинг-руми з лаунж-зонами, які знаходяться на обидвох поверхах і на антресольному рівні (рис. 37). Об’єднує ці функціональні зони та два рівні офісу в єдине ціле підвішений до покриття пішохідний міст завдовжки 90 метрів, замкнений у кільце за периметром офісу (рис. 38, на якому антресольний рівень приміщення відтінено сірим кольором).

Рис. 37. Загальний вигляд архітектурного проєкту офісу ТОВ «Греммерлі»
Рис. 38. Схема розташування конструктивних елементів підвісного пішохідного мосту в офісі ТОВ «Греммерлі»:
1 – радіусні сходи; 2 – гвинтові сходи

У складі проєкту розроблені металеві конструкції підвісного пішохідного мосту, елементи радіальних сходів на антресольний поверх, гвинтові сходи та каркаси чотирьох внутрішніх невеликих приміщень офісу. Серед усіх цих конструкцій найбільш цікавою є конструкція підвісного пішохідного мосту вагою 25 т, елементи якого підвішені до конструкцій покриття офісної надбудови. Просторова жорсткість елементів мосту забезпечена жорстким з’єднанням елементів між собою, спиранням на більш жорсткі елементи прямокутних споруд і перекриттів та до додаткових елементів покриття офісної надбудови.

Загальні вигляди офісу ТОВ «Греммерлі» після завершення будівельних робіт наведено на рис. 39.

Рис. 39. Загальні вигляди офісу ТОВ «Греммерлі»

Тримальні конструкції фасадних LED-екранів. З метою осучаснення розміщених під час будівництва на фасадах ТРЦ «Gulliver» засобів зовнішньої реклами (переважно бігбордів) вони поступово заміщувались на екранні рекламні установки (останню встановлено в березні 2021 року), що складалися з одного або кількох світлодіодних пристроїв відображення і передачі візуальної інформації (так званих LED-екранів), утворюючи у такий спосіб інтегрований в архітектуру будівлі цілісний медіафасад.

З огляду на це на даний момент БФК «Gulliver» обладнаний двома медіафасадами, перший з яких встановлено на вежі бізнес-центру, а другий, до речі, найбільший в Україні та Європі через свою площу близько 3500 м2 – на фасаді ТРЦ «Gulliver». Габарити першого медіафасаду дорівнюють 10,24×20,80 м, а габарити другого – 35,84×16,80 м. LED-екрани обидвох медіафасадів відображають більше 16 мільйонів кольорів і мають чітку виразність зображення, що забезпечується високою щільністю пікселів із кроком 10 мм. Медіафасади демонструють рекламу в напрямках на Спортивну площу, Палац Спорту, вул. Еспланадну, вул. Басейну та вул. Рогнідинську.

З метою розміщення LED-екранів на фасаді ТРЦ запроєктовано і змонтовано сім майже конструктивно однотипних різновидів тримальних металевих конструкцій, які відрізняються одна від одної тільки загальними розмірами.

Каркаси цих тримальних конструкцій складаються з різних частин: вертикальних ферм, центральних рам, горизонтальних і вертикальних елементів обрешітки; площадок та сходів для експлуатації відеоекранів. Конструктивно каркаси вирішені у вигляді просторової системи, в якій вертикальні ферми та стійки центральних рам шарнірно спираються на консольні опори, що жорстко прикріплені до існуючого металевого каркасу будівлі (рис. 40).

а
б
в
Рис. 40. Конструктивні елементи каркасу відеоекрану: а – передня грань; б – задня грань; в – поперечний переріз

Вертикальні ферми, елементи рам та обрешітки запроєктовані з гнутих прямокутних і квадратних труб, консольні опори – з електрозварних труб, а балки площадок – з гнутих швелерів. Задля покриття площадок використано просічно-витяжний настил, а елементи сходів виконано з прокатних кутиків. Просторова жорсткість та стійкість тримальних металоконструкцій LED-екранів забезпечена шарнірним кріпленням вертикальних ферм і рам, системою балок площадок, а також їх жорстким кріпленням до конструкцій будівлі.

Проміжний етап монтажу тримальних металоконструкцій фасадних LED-екранів наведено на рис. 41, а загальний вигляд медіафасадів – на рис. 42.

Рис. 41. Проміжний етап монтажу тримальних металоконструкцій фасадних відеоекранів
Рис. 42. Загальний вигляд медіафасадів БФК «Gulliver»

Післямова. В статті викладені основоположні принципи та підходи до розроблення схем каркасу та конструктивних рішень ТРЦ БФК «Gulliver». Зазначено, що застосована при проєктуванні будівлі рамна структурно-комбінована система металоконструкцій каркасу в сукупності з монолітними залізобетонними плитами перекриття з використанням незнімної опалубки з профнастилу, які на перших семи поверхах будівлі ще й включені у спільну роботу з металевими другорядними балками перекриттів шляхом приварювання анкерів до верхніх поясів балок (що фактично призвело до формування сталезалізобетонних дисків перекриттів) дозволила не тільки уможливити, а й забезпечити просторову роботу каркасу всієї будівлі. І саме вказане створило можливість без особливих труднощів враховувати вказівки замовника щодо доповнення затвердженого архітектурного проєкту низкою нових іноді доволі великих конструктивів шляхом внесення відповідних змін до проєктних рішень, що сприяло підтримці швидких темпів будівництва.


Література.

1. Вулиці Києва. Довідник / Упоряд. А.В. Кудрицький та ін. – Київ: Укр. енцикл. ім. М.П. Бажана, 1995. – 352 с.

2. Вулиці Києва. Довідник / Упоряд. А.М. Сигалов та ін. – Київ: Реклама, 1975. – 280 с.

3. ДБН В.1.2-2:2006. Система забезпечення надійності та безпеки будівельних об’єктів. Навантаження і впливи. Норми проектування. – Київ: Мінрегіон України, 2006. – 58 с.