План будущей картинговой трассы

В самом начале хочу сказать о том, почему возникла мысль написать работу именно на эту тему. Я занимаюсь картинговым спортом с 2003 года на секции Станции юных техников города Клина. Наша Станция уникальная. Ученики секции не просто катаются на маленьких машинках, они обслуживают технику, изучают, собирают с нуля, модернизируют и дорабатывают. А награда за труды – участие в соревнованиях, и, конечно же, победы и призы. Просто кататься на картах то же здорово. Все мальчишки, да и многие девчонки, мечтают испытать скорость. Это вам не компьютерный экстрим! Это настоящие машины, с настоящими моторами! А для картингиста какая радость сесть в карт, и промчаться с ветерком, особенно после работы с машиной, убедиться в правильности проделанной работы, замерить показатели скорости, поверить, что новые победы возможны. Одна проблема у клинских картингистов – нет картодрома. Раньше мы тренировались на стадионе Строитель, но летом 2007 года нас от туда окончательно прогнали. Стадион сейчас на реконструкции, а после реконструкции там нельзя будет ездить на картах. Вот и возникла идея моей творческой работы. Это актуально и в свете истории картингового спорта.

Считается, что картинг был изобретен во время Второй Мировой войны американскими летчиками и очень быстро стал всемирно популярен, и в СССР то же, но перестройка его почти убила. Сразу хочу заметить, а клинский картинг выжил! Во многом благодаря руководителю Станции юных техников Рубену Альфредовичу Никогосяну, 20 лет отдавшему станции. В 2007 году Станция отметила своё пятидесятилетие. Сейчас «Второе пришествие» картинга, только в Москве открылось более 20-ти трасс. Очень известны команды в больших и малых городах. Так, например, в городе Кашине, Тверской области.

Провести расчеты длины и площади трассы. Определить приблизительную стоимость строительства объекта. Рассмотреть возможные источники доходов от данного социально-спортивного сооружения. Работа проводится по следующим этапам: чертёж, геометрические расчеты, экономические расчеты. Работе предшествовало изучение всевозможной тематической информации в книгах, журналах, интернет порталах.

МОДЕЛИРОВАНИЕ КАРТОДРОМА

Для создания чертежа картодрома были изучены документы: Регламент официальных соревнований России по картингу и Национальные спортивные правила. Согласно документам существуют параметры трассы, а именно «минимальная длина 700 м. , максимальная длина для картов без коробки передач 1500 м, ширина: мин 8 м, макс - 13 м. Длина прямых: для картов без коробки передач 170 м. Покрытие: асфальт по всей длине трассы по требованиям не ниже, чем к автомобильной дороге 4 категории. Повороты могут иметь постоянный или увеличивающийся радиус. Обочина может быть из песка, мелкого гравия или засеяна травой. На обочине на расстоянии не менее чем 6-10 м ("зона безопасности") не может быть никаких локальных препятствий. ». Конфигурация трассы не регламентируется, и может представлять собой просто круг, но мастерство спортсменов определяется на трассе, содержащей полный набор элементов, таких как, поворот на 90о, поворот на 180о или шпилька, несколько поворотов подряд, прямая не более 170м, на которой можно показать максимальные возможности по скорости. Зрелищность соревнований во многом зависит от сложности конфигурации трассы. Были рассмотрены карты-схемы существующих популярных трасс: в городе Икше, в городе Курске, в Нюрбурге (Нюрбургринг, Германия), в Монцо (Италия).

Предлагаю чертеж картинговой трассы (см. Приложение 1), шириной 12 метров. Трасса содержит двадцать шесть участков. Прямых участков тринадцать, из них четыре прямые: 130,142, 145 и 155 м. Тринадцать поворотов, из которых восемь на 90о и пять поворотов - шпилек на 180о. Участки №6 и №7 – это два поворота подряд соответственно на 90о и на 180о образуют интересную S-образную связку. Конфигурация трассы предусматривает территорию для парка сервиса (технической зоны для обслуживания техники) и территорию для сооружения зрительских трибун.

РАСЧЁТ ПАРАМЕТРОВ КАРТОДРОМА

В этой части работы необходимо провести точные расчеты длины трассы для подтверждения её соответствия существующим нормативам. Вычислить площадь запланированных сооружений для определения стоимости объекта. Рассчитать стоимость по асфальтированию территории и сооружению зрительских трибун. Рассмотреть возможные источники доходов картодрома.

ВЫЧИСЛЕНИЕ ДЛИНЫ И ПЛОЩАДИ ОБЪЕКТА

ДЛИНА И ПЛОЩАДЬ ПРЯМЫХ УЧАСТКОВ

Согласно чертежу картодром содержит тринадцать прямых участков. Каждый из них представляет собой прямоугольник шириной 12 метров и длиной от 20 до 155метров.

Таблица 1. Длина и площадь прямых участков.

№ участка Участки трассы Длина, м Ширина, м Площадь, кв. м

1 прямая 20 12 240

3 прямая 50 12 600

5 прямая 60 12 720

8 прямая 88 12 1 056

10 прямая 95 12 1 140

12 прямая 50 12 600

14 прямая 155 12 1 860

16 прямая 130 12 1560

18 прямая 142 12 1 704

20 прямая 20 12 240

22 прямая 90 12 1 080

24 прямая 20 12 240

26 прямая 145 12 1 740

СУММА 1 065 12 780

ДЛИНА И ПЛОЩАДЬ ПОВОРОТОВ

Согласно чертежу картодром содержит тринадцать поворотов. Восемь поворотов на 90о представляют собой дуги, вписанные в прямые углы. Пять поворотов на 180о – полукольца. Длина трассы определяется по средней линии. Если на прямых участках, длину трассы определить не сложно, так как средняя линия совпадает с длиной участка и определяется задуманным чертежом, то на поворотах нам необходимо вычислить и построить радиусы запланированных поворотов по внешней и внутренней сторонам трассы и радиусы средних линий. Вычислить площади полученных фигур и протяженность средних линий этих фигур.

Проведем геометрические расчеты на примере участков №2 и №7.

Участок №2 - это поворот, то есть трасса поворачивает под углом 90°. Говоря геометрическим языком, в угол 90° со сторонами по 22м вписано три параллельные дуги. Самая большая дуга - это внешняя сторона трассы, малая - внутренняя сторона трассы, средняя - средняя линия трассы, по которой измеряется длина участка. Наша задача найти площадь и длину этого участка трассы.

Дано: Угол A3BR3 = 90°, A3B = BR3 =22м

Построим геометрический рисунок, который поможет нам сделать необходимые расчеты.

Из точки А3 строим окружность с радиусом равным A3B (22м)

Из точки R3 строим окружность с радиусом равным R3B (22м)

Окружности пересекаются в точке О.

А3ВR3О - квадрат, со сторонами

А3В = BR3 = OA3 = OR3 = 22м

Из точки О строим три дуги.

Дуга L3, её радиус ОA3 = ОR3 = 22м

Дуга L1. От точки А3 откладываем

12м (ширина трассы) и получаем точку А1.

ОA1 = ОR1 = ОA3 - А3А1 = 22м - 12м= 10м – радиус дуги L1

Дуга L2. Середина отрезка А3А1 точка А2.

А3А2 = А2А1 = 12м ÷ 2 = 6м

Радиус дуги L2. ОА2 = ОR2 = 10м + 6м = 16м

Найти: SA1А3R3R1 - ? L2 - ?

Решение:

1) Формула площади сектора S = ½Lr = πr2n÷360, где L – длина дуги, r – радиус, n – величина угла (градусы)

2) SA1А3R3R1 = SОА3R3 - SОA1R1

SОА3R3 = πr2n÷360 = πr290÷360 = πr2÷4, r = OR3 = OA3 = 22м

SОА3R3 = 3,14*222÷4 = 379,94м2

SОА1R1 = πr2n÷360 = πr290÷360 = πr2÷4, r = OR1 = OA1 = 10м

SОА1R1 = 3,14*102÷4 = 78,5м2

SA1А3R3R1= 379,94 - 78,5 = 301,44м2 – площадь участка №2.

3) L = 2S÷r = 2πr2÷4÷ r=πr2÷2r=πr÷2, r = OR2 = OA2 = 16м

L2 = 3,14*17÷2 = 25,12м - длина трассы на участке №2.

Участок №7 - это поворот, здесь трасса поворачивает под углом 180°. Говоря геометрическим языком, здесь трасса образует фигуру полукольцо шириной 12м. Внешняя сторона трассы - это внешняя сторона кольца, внутренняя сторона трассы - внутренняя сторона кольца, средняя линия трассы, по которой измеряется длина участка, образует еще одно кольцо. Наша задача найти площадь и длину этого участка трассы.

Дано: угол A3ОP3 = 180°, А3А1 = P1P3 = 12м, А1P1 = 16м

Найти: SA1А3P3P1 - ? L - ?

Решение:

1) Формула площади кольца:

S кольца = π*(R22 - R12), где

R1 - меньший радиус,

R2 - больший радиус, соответственно площадь полукольца:

S кольца = π*(R22 - R12)÷2

2) SA1А3P3P1 = π*(R22 - R12)÷2,

R1 = OP1 = A1P1÷2 = 16÷2 = 8 м,

R2 = OP3 = OP1+P1P3= 8+12 = 20 м

SA1А3P3P1 = 3,14*(202-82) ÷ 2 = 527,52 м2 - площадь участка №7.

3) SСЕКТОРА = ½Lr = πr2n÷360 = πr2180÷360 = πr2÷2 где L – длина дуги, r – радиус, n – величина угла (градусы)

½Lr = πr2÷2, Lr = πr2, L = πr r = OР2 = OР1 + Р1Р2 = OР1 + (Р1Р3÷2) = 8 + 12÷2 = 14 м

L = 3,14*14 = 43,96 м - длина трассы на участке №7.

Остальные повороты рассчитаем аналогичным образом.

(SA1А3P3P1

ПЛОЩАДЬ ПАРКА СЕРВИСА

Парк сервиса – это техническая зона для обслуживания машин, территория, специально предусматриваемая для подготовки машин к заездам, ожидания старта, обслуживания после финиша, место для проведения текущего ремонта и настроек-регулировок узлов и механизмов, экстренной эвакуации машин, сломавшихся во время заезда, здесь же находятся механики, технический персонал, пилоты (гонщики), не участвующие в заезде. Это и место парковки пейс-кара (сейфити-кара, специального автомобиля, который используется в автоспорте в случае возникновения опасных участков на трассе). Парк сервиса должен иметь достаточную площадь, удобное соединение с трассой и оптимально располагаться по отношению к трассе и подъездным путям к картодрому. Необходимо найти площадь парка сервиса. Сложность задачи состоит в том, что территория имеет сложную конфигурацию.

На чертеже парк сервиса обозначен

Для решения этой задачи разобьём весь парк сервиса на шесть участков.

Участки 2, 4 и 5 - это прямоугольники. Участок 1 – полукруг. Участок 3 – фигура, площадь которой найдем как разницу площадей квадрата и прямоугольного сектора. Участок 6 – прямоугольный сектор.

1) Площадь участка 1.

Формула площади полукруга S = πr2÷2, r = ОР1(участка №7) = 8м,

Sучастка1= 3,14*82÷2 = 100,48 м2

2) Площадь участка 2.

Одна сторона участка равна длине стороны угла, в который вписан участок трассы №6 (22 м), а вторая равна длине отрезка А1Р1 участка №7 (16м).

Sучастка2 = 22*16 = 352 м2

3) Площадь участка 3.

Сторона квадрата 22 м, так как это участок трассы №6, соответственно площадь равна 222=484 м2.

Площадь сектора уже известна: SОА3R3 = 3,14*222÷4 = 379,94м2.

Sучастка3 = 484 - 379,94 = 104,06 м2

4) Площадь участка 4.

Одна сторона участка равна сумме длин: стороны угла, в который вписан участок трассы №6 (22 м), длине отрезка А1Р1 участка №7 (16м) и длине участка №5 (прямая 60м) – что составляет 98м.

Вторая сторона равна длине участка №8 (88м) за минусом стороны угла, в который вписан участок трассы №6 (22 м), что составляет 66м.

Sучастка4 = 98*66 = 6 468 м2

5) Площадь участка 5.

Короткая сторона участка равна радиусу участка трассы №9 OR1 = OA1 = 3м. Длинная сторона равна стороне участка парка сервиса 4 (98м) за минусом радиуса участка трассы №9 OR1 = OA1 = 3м, 98-3=95м

Sучастка5 = 95*3 = 285 м2

6) Площадь участка 6.

SСЕКТОРА = πr2n÷360 = πr290÷360 = πr2÷4, где радиус участка трассы №9

OR1 = OA1 = 3м (Таблица 2)

Sучастка6 = 3,14*32÷4 = 7,065 м2

7) Площадь парка сервиса

100,48 + 352 + 104,06 + 6 468 + 285 + 7,065 = 7 316,605м2 округлим до 7 316,61м2

ПЛОЩАДЬ ПОД ТРИБУНАМИ

Места для зрителей важная часть социально-спортивного объекта. Популярность сооружения зависит от того насколько удобно зрителям наблюдать соревнования.

На чертеже территория под трибунами обозначена

Положение зрительских мест не случайно. Отсюда хорошо просматривается наибольшее количество участков трассы, парк сервиса, это расположение наиболее безопасно для зрителей. Необходимо найти площадь под трибунами, которая имеет округлённую конфигурацию. Для решения этой задачи разобьём площадь под трибунами на четыре участка. Участки 2 и 4 - это прямоугольники, а участки 1 и 3 – прямоугольные секторы.

1) Площади участков 1 и 3 находим по формуле:

SСЕКТОРА = πr2n÷360 = πr290÷360 = πr2÷4, где радиусы участков трассы №21 и №23 равны, согласно построению, так как повороты вписаны в равные углы OR1 = OA1 = 10м (Таблица 2)

Sучастка1 = Sучастка3 =3,14*102÷4 = 78,5 м2

2) Площадь участка 2.

Короткая сторона участка равна радиусу участка трассы №21 OR1 = OA1 = 10м (Табл. 2), длинная сторона равна длине участка трассы №22 (90м).

Sучастка2 = 10*90 = 900 м2

3) Площадь участка 4.

Короткая сторона участка равна длине участка трассы №20 (20м).

Длинная сторона равна сумме длин: участка трассы №22 (90м), радиусу участка трассы №21 OR1 = OA1 = 10м (Табл. 2) и радиусу участка трассы №23 OR1 = OA1 = 10м (Табл. 2), что в сумме составляет 90+10+10=110м.

Sучастка4 = 20*110 = 2 200 м2

4) Площадь под трибунами 2*78,5 + 900 + 2 200 = 3 257 м2

ОБЩАЯ ПЛОЩАДЬ ОБЪЕКТА И МАКСИМАЛЬНАЯ ДЛИНА КОЛЬЦА КАРТОДРОМА

Итак, все расчеты по определению длин и площадей отдельных участков проведены. Теперь можно обобщить полученные результаты.

Общая площадь объекта и максимальная длина кольца.

Участок трассы Ширина, м Длина, м Площадь, м2

Прямые 12 1065,00 12780,00

Повороты на 90о 12 193,11 2317,32

Повороты на 180о 12 241,78 2901,36

ИТОГО трасса 1 499,89 17998,68

Площадь парка сервиса 7 316,61

Площадь под трибунами 3 257,00

ВСЕГО площадь объекта 28572,29

СТОИМОСТЬ СТРОИТЕЛЬСТВА ОБЪЕКТА

Для определения стоимости строительства объекта, а именно асфальтировки запланированных площадей, из интернет порталов выбраны три компании, предлагающие свои услуги в Московской области. Для соответствия асфальтового покрытия установленным требованиям необходимо провести следующие работы, цена которых установлена в прайс-листах выбранных компаний: устройство основания из песка 80-100 рублей /м2, устройство основания из щебня 150-200 рублей /м2, поливка основания битумной эмульсией 12-30 рублей /м2, устройство покрытия из крупнозернистого асфальта 260-400 рублей /м2, устройство покрытия из песчаного асфальта 240-380 рублей /м2, устройство покрытия из мелкозернистого асфальта 240-400 рублей /м2.

Таким образом, стоимость одного квадратного метра асфальтового покрытия объекта составит от 982 до 1510 рублей.

Стоимость покрытия асфальтом всей площади объекта составит:

28572,29 м2 * 982 рублей = 28057988,78 рублей

28572,29м2 * 1510 рублей = 43144157,90 рублей

Для определения стоимости трибун для зрителей из интернет порталов выбраны три компании, предлагающие свои услуги в Московской области. Наиболее экономичный вариант стационарные трибуны. Удобными для зрителей картодрома я считаю пяти рядные трибуны по 20 мест в модуле, по средней цене 2200 рублей/место. Длина модуля около 6м. Таких модулей на территории, отведенной под зрительские трибуны, может поместиться до 15 единиц, что составит 15 модулей * 20 мест = 300 мест.

Стоимость трибун: 300 мест * 2200 рублей/место = 660000 рублей.

Подведём итоги. Стоимость строительства запланированного объекта составляет: 28057988,78 + 660000 = 28717988,78 рублей

43144157,90 + 660000 = 43804157,90 рублей

РАССМОТРЕНИЕ ВОЗМОЖНЫХ ИСТОЧНИКОВ ДОХОДОВ ОТ ОБЪЕКТА

Картодром - это социально-спортивный объект. Ещё Хуан Антонио Самаранч, много лет возглавлявший Международный олимпийский комитет, в восьмидесятых годах двадцатого века доказал, что спорт, спортивные соревнования и спортивные мероприятия могут быть экономически выгодными проектами. На картодроме можно проводить спортивные соревнования. Если объект соответствует установленным требованиям, то соревнования могут быть как местного, так и всероссийского масштаба, а возможно и международного. На уровне города и района можно предоставлять прокат картов населению. Сколько молодых людей и девушек проводят время и тратят немалые деньги в пивных барах и игорных заведениях. Сколько мальчишек и девчонок сидят за компьютерами часами. Молодые энергичные родители, где проводят время с детьми. А стритрейсеры подвергают опасности себя и других. Возможно, все эти люди захотят провести время на картодроме и получат от этого удовольствие. Привожу цены на картодромах в Москве и московской области на обычных картах. Стандартная продолжительность заезда 10 мин.

Стоимость одного заезда будни до 18 часов от 300 до 400 рублей.

Стоимость одного заезда будни после 18 часов от 350 до 550 рублей.

Стоимость одного заезда выходные и праздники от 400 до 550 рублей.

Стоимость проката более мощных машин дороже. Например, цены на картодроме «Картинг 100%» для машин разной мощности.

5,5 л. с. (детский карт) - 250 рублей, 6,5 л. с. (карт Rapano) - 350 рублей

6,5 л. с. (Korsa Италия) - 500 рублей, 9,0 л. с. (Korsa Италия) - 600 рублей

Проведем не сложные расчеты: если средняя цена одного заезда 400 рублей и одновременно участвует в заезде 6 машин, то в течение часа можно провести 6 заездов. За 4 часа работы картодрома можно заработать: 400 * 6 * 6 * 4 = 57600 рублей.

В заключение работы можно сделать следующие выводы и предложения. Поставленная в начале работы цель достигнута. Задуманный картодром разработан и начерчен план, включающий в себя все необходимые элементы. Длина запланированного объекта рассчитана с точностью до сантиметра и составляет 1499,89 м, что соответствует требованиям (до 1500 м). С точностью до квадратного сантиметра определены: площадь трассы (17998,68 м2), площадь парка сервиса (7 316,61 м2), площадь под трибунами (3 257,00 м2) – что в сумме составляет 28572, 29 м2. Это даёт возможность рассчитать стоимость укладки асфальта. Стоимость укладки асфальта колеблется от 28057988,78 руб до 43144157,90 руб. На территории, отведенной под трибуны, может поместиться до 15 модулей пяти рядных трибун, по 20 мест, что вместит до трёхсот зрителей и будет стоить 660 тыс руб. Таким образом, стоимость строительства заасфальтированного картодрома с парком сервиса и оборудованными трибунами, составит от 28717988,78 руб до 43804157,90 руб. Сумма от 29 до 44 млн руб значительная. Однако мною предложен вариант наиболее совершенной картинговой трассы. Можно рассмотреть варианты по упрощению схемы трассы, уменьшению площади парка сервиса, уменьшению количества мест на зрительских трибунах. Это снизит стоимость объекта, но и уменьшит возможности использования. Картодром - это социально-спортивный объект, где соревнования могут быть как местного, так и всероссийского масштаба, а возможно и международного. На уровне города и района можно предоставлять прокат картов населению. Средняя цена одного заезда составляет 400 рублей, при одновременном заезде 6 машин, в течение часа можно провести 6 заездов, что за 4 часа работы принесёт выручку в 57600 рублей. Ещё хочется заметить, что для коммерческого успеха картодром должен располагаться в удобном месте. Наличие социально-спортивного объекта такого уровня может поднять престиж нашего города. На основании всего сказанного выше, я считаю, что картодром нужен городу Клину!