Основи формотворення і проектування просторових покриттів із структурно-вантових сталезалізобетонних конструкцій

Abstract

UK: В умовах нинішнього розвитку науково-технічних досягнень і зростання соціальних потреб населення, виникає необхідність пошуку все більш ефективних конструктивних систем, зокрема покриттів. Основними вимогами, що пред’являються до покриттів будівель або їх елементів, крім забезпечення надійності і необхідної несучої здатності, є архітектурна виразність, естетичність, ергономічність та гарні показники енергоефективності. Важливим моментом у пошуку і проектуванні конструктивних рішень нових конструкцій є використання надійних і сучасних матеріалів. До матеріалів, що задовільнять зазначеним вимогам відносять сталь, сучасні бетони з різноманітними наповнювачами та композити. Ефективність розроблених конструкцій, також залежить від способу використання матеріалів і умов їх роботи, тут йде мова про те, щоб матеріали сприймали ті зусилля на які вони надійно працюють, тобто сталь раціонального використовувати в розтягнутих або стиснених елементах, а бетони – в стиснених. Враховуючи це, рішення об’єднати сталеві стрижневі і залізобетонні площинні елементи в одній цілісній просторовій конструкції та подальшого її дослідження з метою широкого впровадження в практику вітчизняного й зарубіжного будівництва є актуальним і перспективним напрямком розвитку будівельних конструкцій. Методика. На основі теоретичних досліджень стану сучасного будівництва просторових та сталезалізобетонних конструкцій виділити найбільш перспективні та ефективні конструктивні рішення. Враховуючи фізико-механічні властивості матеріалів і властивості конструктивних елементів розробити новий вид великопролітних покриттів та їх геометричні форми. Результати. Запропоновано та розроблено нові великопролітні конструкції – структурно-вантові сталезалізобетонні покриття. Описано їх основні переваги, особливості проектування та конструктивні системи. Наукова новизна. Розроблені нові енергоефективні конструкції, які призначенні для перекриття великопролітних будівель і споруд та ділянок території. Практична значимість. Розроблені структурно-вантові сталезалізобетонні покриття призначенні для цивільного будівництва. Застосування розроблених конструкцій у зведенні великопролітних покриттів дозволяє отримати значний економічний ефект за рахунок раціонально використання матеріалів.

RU: В условиях нынешнего развития научно-технических достижений и роста социальных потребностей населения, возникает необходимость поиска все более эффективных конструктивных систем, в частности покрытий. Основными требованиями, предъявляемыми к покрытиям зданий или их элементам, кроме обеспечения надежности и необходимой несущей способности, является архитектурная выразительность, эстетичность, эргономичность и хорошие показатели энергоэффективности. Важным моментом в поиске и проектировании конструктивных решений новых конструкций является использование надежных и современных материалов. К материалам, которые удовлетворят указанным требованиям относят сталь, современные бетоны с разнообразными наполнителями и композиты. Эффективность разработанных конструкций, также зависит от способа использования материалов и условий их работы, здесь идет речь о том, чтобы материалы воспринимали те усилия на которые они надежно работают, то есть сталь рационального использовать как в растянутых так и в сжатых элементах, а бетоны – только в сжатых. Учитывая это, решение объединить стальные стержневые и железобетонные плоскостные элементы в одной целостной пространственной конструкции и дальнейшее ее исследования с целью широкого внедрения в практику отечественного и зарубежного строительства является актуальным иперспективным направлением развития строительных конструкций. Методика. На основе теоретических исследований состояния современного строительства пространственных и сталежелезобетонных конструкций выделить наиболее перс пективные и эффективные конструктивные решения. Учитывая физико- механические свойства материалов и свойства конструктивных элементов предложить и разработать новый вид большепролетных покрытий и их геометрические формы. Результаты. Предложены и разработаны новые большепролетные конструкции – структурно-вантовые сталежелезобетонные покрытия. Описаны их основные преимущества, особенности проектирования и конструктивные системы. Научная новизна. Разработаны новые эффективные конструкции покрытий, которые предназначены для перекрытия большепролетных зданий и сооружений. Практическая значимость. Разработаны структурно-вантовые сталежелезобетонные покрытия предназначены для гражданского строительства. Применение разработанных конструкций для возведения большепролетных покрытий позволяет получить значительный экономический эффект за счет рационально использование материалов.

EN: There are a need to find effective structural systems including shells in today conditions of the development of scientific and technological advances and the growth of social needs. The main requirements imposed on shells or its parts except reliability and the required bearing capacity are an architectural view, aesthetics, ergonomics and high indicators of efficiency. Use of reliable and modern materials to search and designing of the new structural concept is an important issue. Steels, modern concretes with various fillers and composites belong to the materials that meet the stated requirements. The effectiveness of the developed structures depends on the usage of these materials and their conditions of behavior it means that materials need to be under pressure of the forces, which they resistance well this means steel needs to use in stretched or compressed elements and concrete needs to use in compressed. Considering this, the decision to combine the space grid and slabs in an integral space design and further its research to a wide implementation in practice of domestic and foreign construction are relevant and promising direction of building structures. Methodology. Based on theoretical studies of the current state of construction and space steel and concrete composite structures identify the most promising and effective designs. Given the physical and mechanical properties of materials and properties of structural elements offer and develop a new type of space coverings. Findings. Proposed and developed new space structures – steel-concrete grid-cable composite shells with the release of their main advantages and design features. Originality. The new efficient construction shells that appointment for covering large-span buildings and areas. Practical value. Developed steel and concrete composite grid-gable roofs appointment for industrial and civil construction. Applications developed designs for the construction of large-span covering objects provides a significant economic benefit through the efficient use of materials.