IX Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2017

Металлоконструкции в России возникли еще в 17 веке и первым таким зданием был Троице-Сергиев монастырь в г. Сергиев-Посад.

Отдельные детали металлоконструкции были сделаны из чугуна. В то время черная металлургия была развита слабо и только намного позже, с развитием технического прогресса и появлением новейших технологий, чугун был заменен на сталь. Это произошло в начале тридцатых годов прошлого столетия, когда в связи с выполнением программы по индустриализации нашей страны, существенно выросла база металлических конструкций. В то же время была сформирована школа проектирования металлоконструкций, которая учитывала такие факторы, как экономия стали, ускорение монтажа и упрощение изготовления элементов конструкций. Стали повышенной прочности получили широкое применение уже в 50-70-е года.

«Складчатая конструкция представляет собой систему пространственно связанных между собой тонких (обычно плоских) пластин - граней» - это определение складок, которое дал Германн Рюле в книге «Пространственные покрытия» в 1973году.

Н.С. Стрелецкий называл складчатыми конструкциями непрерывную тонкостенную систему, имеющую в поперечном сечении изогнутый профиль.

Складчатые конструкции впервые были разработаны и применены в 1898 году профессором Ф.С. Ясинским для перекрытия Александровских мастерских 6 Николаевской ж.д. Этими конструкциями Ф.С. Ясинский заменил применявшиеся в то время так называемые шедовые перекрытия [1]. В середине 1930-х годов при участии Н.С. Стрелецкого и Н.М. Шейнфельда в нашей стране были поставлены первые крупные эксперименты по изучению складчатых металлических конструкций.

Первые легкие складчатые металлоконструкции представляли собой здания арочного и сводчатого типов, составленные из одинаковых элементов металлического профиля.

Первые сведения о складчатых конструкциях, защищенных патентами за рубежом, относятся к 1937 году. Так, в кровельном покрытии полигонального в плане сооружения к верхним поясам покрытия прикреплялся тонколистовой настил в ряде плоских треугольников, расположенных под углом к поясам с образованием складчатого покрытия. Другое решение позволило из плоских треугольных панелей собирать прямоугольные в плане бескаркасные здания сводчатого очертания.

В 40…50-х гг. в США был выдан ряд патентов на бескаркасные складчатые здания арочного или сводчатого очертания, образующиеся из непосредственного примыкающих друг к другу одинаковых арок, треугольного и U-образного сечения. В нашей стране первое авторское свидетельство по складчатым конструкциям было выдано в 1945 г. на складчатый свод из листового металла.

С 1950 по 1965 год в различных странах – США, Великобритании, Австрии, Франции и ФРГ – на складчатые элементы и сооружения, собираемые из них, было получено около двух десятков патентов. В этих конструктивных решениях складчатые конструкции получили дальнейшее развитие. Окончательно обозначились два основных направления, первое из которых – формирование систем из лоткообразных элементов, второе – из ромбических или их разновидности – треугольных элементов. Кроме того, начинают появляться также системы, собираемые из элементов со сложной структурой профилирования, которые можно отнести к третьему направлению – пространственным элементам сложной конфигурации.

В период с 1965 по 1974 годна складчатые конструкции было выдано уже более 30 патентов и авторских свидетельств. За последние 16 лет выявлено более 60 патентов и авторских свидетельств на складчатые здания. Наиболее широкое распространение в нашей стране и за рубежом получили как сами лоткообразные элементы, так и сооружения собираемые из них.

Благодаря развитию компьютерного моделирования и появлению новых методик расчета в последние десятилетия были разработаны новые виды высокоэффективных стальных конструкций бескаркасных быстровозводимых зданий.

Липецкой компанией ЗАО «Эксергия» успешно освоено производство бескаркасных большепролетных складчатые (ББС) зданий, являющихся аналогом на российском рынке конструкций канадских фирм «Honko» и «Behlen».

Бескаркасные здания ЗАО «Эксергия» представляют собой конструкцию, основным несущим элементом которой является стальной профилированный лист (типовой структурный элемент), применяемый в качестве основной несущей конструкции как в стеновом ограждении, так и в покрытии [2].

В настоящее время ЗАО «Эксергия» также освоила производство большепролетных бескаркасных складчатых арочных зданий пролетом до 24 м.

Еще один современный вариант бескаркасных складчатых зданий это бескаркасные арочные ангары фирмыM.I.C. Industries, Inc. Эта технология появилась в Америке в конце 50-х годов прошлого столетия, и начала приобретать популярность во многих промышленно развитых странах мира.

Наибольшую популярность технология быстрого возведения ангаров получила во время американской военной операции в Ираке. Тогда было на практике показано как оперативно и в любом месте, можно строить военные склады, ангары и казармы без применения стандартного строительного оборудования.

Строительство бескаркасных ангаров основано на изготовлении (непосредственно на строительной площадке) панелей из листового рулонного металла толщиной от 0,6 до1,5 мм. Готовые здания и сооружения могут быть выполнены практически в любой конфигурации, без ограничений по длине, с врезкой витражей, ворот, дверей и с различными технологическими и декоративными пристройками.

Вместе с тем ББС здания, выполняемые из структурных элементов, совмещающих в себе несущие и ограждающие функции (M.I.C. Industries, Inc, «Эксергия), обладают материалоемкостью существенно ниже традиционных аналогов, что определяет эффективность их применения.

Библиографический список

1. Стрелецкий Н.С. Стальные конструкции. Москва: Государственное издательство литературы по строительству и архитектуре, 1952. 852 с.

2. Зверев В.В., Жидков К.Е., Салдаев А.Ю. Экспериментальные исследования напряженно-деформированного состояния элементов покрытия бескаркасного складчатого здания типа «Эксергия»// Научный вестник Воронежского государственного архитектурно-строительного университета. Строительство и архитектура. 2012. № 2. С. 9-15.

3. Ведяков И. И., Соловьев Д. В., Арменский М. Ю. Новые типы бескаркасных зданий и перспективы их развития // Пром. и гражд. стр-во. 2009. №10. С. 27-29.

4. Стандарт организации. Здания арочного типа. Проектирование, изготовление; - Липецк, 2010. - 31 с.

5. Стандарт организации. Здания бескаркасного типа. Проектирование, изготовление [Текст]: введ. в действие с 1.11.2007.-Москва, 2007.

6. Плицкер А. Я. Бескаркасные складчатые конструкции. Киев: Будiвельник, 1991. 89 с.

Код для цитирования: Скопировать