Еще одной особенностью конструкций покрытия является то, что все его элементы находятся в разных условиях эксплуатации, на это влияют следующие факторы:

• расчетная снеговая нагрузка в разных зонах варьируется от 200 до 450 кг/м2;

• стандартная ветровая нагрузка в разных зонах варьируется от -30 до +20 кг/м2;

• наличие оконной зоны со стеклянными ребрами;

– расстояние от опор, пролет между соседними опорами, а также размеры консоли (за счет расположения водоотводного лотка по периметру с нагрузкой 250 кг/м.п.).

Чтобы учесть все эти факторы, а также обеспечить минимизацию сечений и унификацию конструкций, элементы стального каркаса проектируют с разными сечениями:

• прокатные профили 120х80х7 (применяются в коньковой зоне с минимальной нагрузкой, а также для облегчения конструкции);

• прокат проката сечением 200х100х8 (данные стержни применяются на участках со средней нагрузкой в местах с наклоном более 20 градусов относительно горизонтальной поверхности);

• прокатно-сварные сечением 300х100х10(12), сечением 350х110, 400х160 (эти элементы применяются на ровных поверхностях, а также в частях с наибольшим скоплением снега);

• стержни переменного сечения 200-300х100; 200-350 х 110; 300-350 х 100; 300-400 х 100.

Переменные по высоте коробчатого сечения элементы конструктивного покрытия выполнены с целью придания большей архитектурной выразительности, а также восприятия повышенных усилий в зоне опирания на колонны. Для обеспечения этого условия стержни изготавливаются по индивидуальному проекту и свариваются. При этом ширина полок постоянная, а высота стенки переменная. Данное условие позволило максимально разгрузить сварные швы опорных узлов и одновременно осуществить плавный архитектурный переход от сварных узлов к болтовым, имеющим меньшую высоту сечения. Следует отметить, что максимальная высота сечения узлов приходится на опоры (оголовки колонн), так как в этих зонах максимальный изгибающий момент (до 60 тс х м), с увеличением расстояния от опоры, усилия резко уменьшаются, позволяя уменьшить сечение на другом конце, а также выполнить болтовое соединение.

Для соединения балок различного сечения применяют сварные (для опорных узлов) и болтовые (для рядовых узлов) узловые соединители. Все болтовые соединения выполняются с использованием соединителей двух типов: сплошного сечения и сборного сечения. Последние позволяют соединять элементы любой высоты, обеспечивая при этом экономию металла и сокращая время изготовления конструкций в заводских условиях.

В наиболее нагруженных участках (оголовках колонн) применяют сварные соединители со встроенной секцией (см. рис. 8). Эти агрегаты отличаются увеличенной высотой сечения, использованием высокопрочной стали 10ХСНД (С390), а также соединением соседних труб сваркой, что позволяет добиться максимальных показателей прочности и жесткости.

Для успешного решения всех вышеперечисленных задач на этапе проектирования особое внимание было уделено построению геометрии сетки. Основной задачей было создание элементов с максимальной унификацией по длине и площади. Для этого в программном комплексе Rhinoceros/Grasshopper была создана параметрическая модель Коры. Это позволило на ранних этапах проектирования получить поверхность оболочки, полностью изменяемую к исходным данным, а также параметризовать сетчатые объекты оболочки (стержневые элементы, узлы, панели и т. д.) и выбрать наиболее оптимальную