Стальные спортивные гиганты

Среди 16 арен ЧМ-2026 выделяются пять стадионов с уникальными металлоконструкциями и сложнейшими инженерными решениями. Рассказываем, почему при строительстве никак не обойтись без металла и показываем, как арены отражают эволюцию спортивной архитектуры.

Этот стадион — один из самых технологичных в мире. Главный инженерный вызов — его крыша, которая работает по принципу диафрагмы объектива. Она состоит из 8 массивных лепестков из металлоконструкций, облицованных лёгким полимером ETFE. При открытии и закрытии лепестки плавно двигаются по прямым параллельным рельсам всего за 8 минут, создавая оптическую иллюзию вращения. Под крышей на стальных фермах закреплён огромный 360-градусный медиа-экран высотой в 5 этажей. Общий вес металлоконструкций стадиона около 27 тыс. т.

Спроектированный архитектурной фирмой HKS, Inc., объект был построен в 2009 г. за 1,3 млрд долларов. Затем пережил реконструкции стоимостью 295 млн долларов к ЧМ.

Крышу здания поддерживают две стальные арки. Пролёт каждой арки — около 380 м. А их высота в наивысшей точке составляет 91 м над уровнем поля, что равно высоте 30-этажного дома. Арки называют самыми длинными однопролётными арками в мире, каждая весит 3255 т.

Раздвижная крыша состоит из двух огромных панелей, покрытых тефлоном, которые открываются, чтобы впустить солнечный свет, или закрываются при дожде. Это самая большая подобная система в мире. На купольную кровлю ушло 14 100 т стали.

Перед ЧМ стадиону потребовалась реконструкция трибун. Поле стадиона также было слишком узким для стандартов FIFA. Инженеры временно демонтировали нижние ярусы угловых трибун на металлических модулях, чтобы расширить игровое пространство.

Кстати, здание критиковали болельщики, им не нравилась ориентация арены с востока на запад, вызывающая сильное солнечное свечение во время игр.

Эту арену построили ещё в 1983 г., но она пережила колоссальную реконструкцию, изменившую её конструктив. Изначально у неё была надувная крыша. Её заменили на крупнейшую в мире вантово-мачтовую систему весом 5 000 т.

По периметру установлено 36 стальных мачт высотой с 14-этажный дом, вес каждой составляет от 120 до 135 т. Центральный узел-ступица, к которому сходятся все ванты, весит 120 т.

Суммарная длина этих стальных канатов, удерживающих кровлю, составляет 35 км. Стальные тросы рассчитаны на колоссальные снеговые и ветровые нагрузки канадского климата, при этом визуально конструкция кажется воздушной.

Этот стадион к ЧМ-2026 претерпел реконструкцию за 146 млн долларов. Изначально он вмещал менее 30 тыс. зрителей. Чтобы соответствовать требованиям FIFA, его вместимость увеличили до 45 тыс. мест. Для этого из металлоконструкций надстроили совершенно новый верхний ярус восточной трибуны.

Над тремя трибунами возвели навесную крышу в английском стиле. Огромный металлический навес буквально «парит» над старыми трибунами, он опирается на внешние стальные пилоны, установленные за пределами чаши стадиона, чтобы не перегружать старые трибуны.

Конструкцию собирали с помощью гигантских кранов прямо по ходу сезона, не нарушая целостность нижних ярусов. Вес навеса: около 3 500 т стали.

Это один из трёх стадионов в Мексике, который принимает матчи чемпионата мира. Стадион часто называют El Gigante de Acero, что переводится как «Стальной гигант». В конструкции использовали около 4500 т стали. Создатели проекта вдохновлялись силуэтами пивоваренных перегонных кубов — так они отдали дань промышленной истории Монтеррея (Гуадалупе — часть агломерации Монтеррея), где исторически были развиты и сталеплавильное производство, и пивоварение.

Поверх стального каркаса закрепили более 5 тыс. алюминиевых панелей, они меняют цвет в течение дня.

Для стадиона важна 100% видимость с любой точки трибун. Железобетонная балка под собственным весом провиснет и разрушится, если попытаться перекрыть ею расстояние в 100–300 м без промежуточных столбов. Стальные фермы и арки имеют высочайшую прочность на изгиб и растяжение при относительно небольшом весе. Поэтому металлоконструкции являются основой каркасов многих стадионов: только сталь способна выдерживать колоссальные нагрузки при перекрытии огромных пролётов без промежуточных опор.

Все элементы каркаса (арки, фермы, мачты) изготавливаются на заводах с ювелирной точностью до миллиметра, а на стройплощадке их собирают как конструктор с помощью болтовых соединений и сварки. Это позволяет проводить масштабную реконструкцию стадионов в межсезонье, не останавливая проведение матчей. К тому же сталь пластична. Под воздействием ураганного ветра, тяжёлого слоя снега или землетрясения стальной каркас стадиона может слегка деформироваться и возвращаться в исходное положение без появления трещин, в отличие от хрупкого бетона.