Конструкции структурных покрытий в отечественной практике проектирования и способы их монтажа

Введение. При применении больших пролетов, необходимости повышенной жесткости каркаса пространственные системы экономнее классических решений с плоскими фермами. Наиболее экономна как по материалоемкости, так и по стоимости работ разреженная структура, позволяющая в короткие сроки ввести сооружение, отвечающее всем требованиям к промышленным и гражданским зданиям, в эксплуатацию.

Материалы и методы. Рассмотрены преимущества и недостатки структурных покрытий, определена основная область применения данного типа конструкций. На основе показателей материалоемкости и наиболее часто применяемых пролетов при возведении современных зданий и сооружений принято решение изучить типовые решения, разработанные отечественными научно-исследовательскими институтами. Описаны основные технические характеристики структурных блоков наиболее распространенных серий. Основным недостатком структурных конструкций в целом является технология монтажа, поэтому рассмотрены методы их монтажа. Выполнен анализ достоинств и недостатков каждого метода, определена их область использования.

Результаты. Выполнены обзор и анализ существующих структурных систем, в том числе серийных решений покрытий и методов их возведения. Определены критерии выбора наиболее оптимального метода монтажа блоков структурных покрытий. Выявлено, что серийные структурные покрытия типа «Кисловодск» и «Москва» не имеют точного алгоритма монтажа, и поэтому при строительстве зданий с такими покрытиями разрабатывается индивидуальный проект производства работ.

Выводы. Существующей в настоящее время технической базы недостаточно, чтобы на ее основе разработать отвечающий всем требованиям техники безопасности алгоритм возведения конструкций, а расчеты на монтажные нагрузки пока не произведены. На сегодняшний день имеются общие положения, которые разработаны для всех покрытий, но их применение нередко становится опасным из-за критических различий типов конструкций.

1. Мельников Р.В. Технологические особенности пространственно-стержневых покрытий зданий // Инновационная наука. 2022. № 11–2. С. 29–31. EDN PRACFW.

2. Стрелецкий Н.С., Гениев А.Н., Беленя Е.И., Балдин В.А., Лессиг Е.Н. Металлические конструкции. Специальный курс. М. : Стройиздат, 1961. С. 365.

3. Туснин А.Р., Рыбаков В.А., Назмеева Т.В., Салахутдинов М.А., Хайдаров Л.И., Исаев А.В. и др. Проектирование металлических конструкций. Часть 2. Металлические конструкции. Специальный курс : учебник для вузов. М. : Изд-во «Перо», 2020. 436 с. EDN RCGYZK.

4. Оржеховский А.Н., Мущанов А.В., Штурмина А.А., Штурмина В.А. Оптимизация конструкции структурного покрытия из труб на прямоугольном плане // Вестник Донбасской национальной академии строительства и архитектуры. 2020. № 3 (143). С. 49–53. EDN JRDHRV.

5. Трофимов В.И., Каминский А.М. Легкие металлические конструкции зданий и сооружений : учебное пособие. М. : Изд-во АСВ, 2002. 571 с.

6. Семенов В.С. Эффективные металлические конструкции покрытий зданий в практике проектирования и строительства Кыргызстана. Бишкек : Кыргызский гос. ун-т строительства, транспорта и архитектуры, 2004. 180 с. EDN OWOXBK.

7. Мищенко А.В. Оптимизация структурно неоднородных стержневых конструкций на основе энергетического критерия // Известия высших учебных заведений. Строительство. 2021. № 6 (750). С. 20–32. DOI: 10.32683/0536-1052-2021-750-6-20-32. EDN YRLKDI.

8. Филипович С.В., Латыпов В.М., Филипович С.С. Статистика некоторых результатов обследования зданий с пространственными решетчатыми покрытиями из труб типа «Кисловодск». Анализ напряженно-деформированного состояния с учетом дефектов монтажа // Предотвращение аварий зданий и сооружений. 2010. С. 3–8.

9. Шилов А.В., Погорелов В.А., Теняков А.А. Применение структурных покрытий в зданиях каркасного типа // Инженерный вестник Дона. 2018. № 4 (51). С. 181. EDN JFRBHG.

10. Агафонкин В.С., Моисеев М.В., Исаева Л.А., Дымолазов М.А. Усиление структурных конструкций с узловым решением «Меро-МАрхИ» // Известия Казанского государственного архитектурно-строительного университета. 2011. № 2 (16). С. 76–80. EDN NWAIUB.

11. Беленя Е.И., Стрелецкий Н.Н., Ведеников Г.С. и др. Металлические конструкции: спец. курс : учебник. 2-е изд., перераб и доп. М. : Стройиздат, 1982. 472 с.

12. Мельников Р.В. Перекрестно-стержневые (структурные) конструкции покрытий, методы их возведения и варианты опирания // Междунар. науч.-техн. конф. молодых ученых БГТУ им. В.Г. Шухова, посвящ. 170-летию со дня рождения В.Г. Шухова : сб. докл. 2023. С. 188–194. EDN FWULAG.

13. Федорцев И.В., Султанова Е.А. Технология возведения конструкций покрытия большепролетных зданий : учебное пособие. Уфа : Изд-во УГНТУ, 2008. С. 20–22.

14. Жданова Т.О. Технологические методы возведения структурных металлических конструкций // Студенческий вестник. 2021. № 10–3 (155). С. 33–36. EDN OYWHOR.

15. Абрамян С.Г., Мошников М.А., Иванов С.Ю. Модификация технологии монтажа укрупненных блоков структурных покрытий // Инженерный Вестник Дона. 2020. № 5 (65). С. 45. EDN PFAECI.

16. Олесов И.П. Совершенствование конвейерной сборки блоков покрытия и крупноблочного монтажа производственных зданий. М. : ЦБНТИ, 1975. № 4. C. 99–103.

17. Клевцов К.В., Кочетов Б.В., Межеричев В.В., Огай К.А. Строительно-монтажный конвейер. М. : Стройиздат, 1980. С. 34.