CC BY
82
ОСОБЕННОСТИ ПРОЕКТИРОВАНИЯ УНИКАЛЬНЫХ БОЛЬШЕПРОЛЕТНЫХ ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ Абубакирова И.А.
Абубакирова Ирина Анваровна - студент, кафедра строительных технологий и конструкций, Политехнический институт Сургутский государственный университет, г. Сургут
Аннотация: в статье обобщён опыт проектирования уникальных большепролетных зданий и сооружений. Освещены особенности предпроектной подготовки, вопросы нагрузок и воздействий, расчётов, специальные технические условия, научно-технического сопровождения, некоторых специальных проблем проектирования. Ключевые слова: уникальные большепролетные здания и сооружения, проектирование, расчёты.
УДК 69.032
Основные этапы проектирования уникальных сооружений
При всей неповторимости уникальных большепролетных сооружений их проектирование должно обязательно включать следующие стадии: постановка задачи, разработка и анализ вариантов технических решений, выбор окончательного варианта, разработка проектной документации с тщательной проверкой принятых решений. Необходимыми документами перед проектными разработками являются "Техническое задание" и "Специальные технические условия на проектирование". В [1] подробно приведены требования к составу "Технического задания на проектирование", основными из которых являются: цели и задачи проекта, функциональное назначение, объемно-планировочные и архитектурные решения, особые условия строительства, исходные данные проектирования и т.п. "Специальные технические условия на проектирование", разрабатываются заказчиком совместно с специализированными организациями, они должны отражать специфику проектирования, строительства и эксплуатации, определять уровень ответственности и уникальность сооружения, расчетный срок его эксплуатации, требования по применению и объемам опытно-конструкторских и исследовательских работ.
Наряду с обычными этапами двустадийного проектирования' ("проект" и "рабочая документация") при разработке конструкций уникальных большепролетных сооружений обязателен этап эскизного (концептуального) проектирования, который начинается с накопления максимальной, разносторонней информации, связанной с постановкой задачи. На стадии эскизного проектирования уникальных большепролетных сооружений необходимо максимально использовать современные достижения: новые типы конструкций, материалы, методы строительства. Эскизное проектирование включает изучение и обобщение отечественного и зарубежного опыта строительства, инженерный анализ большого количества аналогичных объектов, в которых применены разнообразные большепролетные конструкции, разработку новых вариантов конструктивных предложений, выбор основных материалов, согласование противоречий между различными разделами проекта. Когда найдена лучшая идея, начинается ее проверка, которая обычно делается в форме расчётов и чертежей.
Стадии «проект» и «рабочая документация»
Стадия "Проект" включает разработку основных конструктивных решений, монтажных схем, узлов и деталей, предварительных технических спецификаций. На этой стадии рекомендуется разработка нескольких вариантов, для выбора наиболее рационального по технико-экономическим и другим показателям. Технические
решения должны быть обоснованы достаточно подробными расчётами, в том числе компьютерными, на основные сочетания нагрузок.
Состав, порядок разработки, согласования и утверждения "Рабочей документации" установлен требованиями [1] и включает подробную разработку чертежей на разных стадиях. В них входят: общие данные, сведения о нагрузках и воздействиях, нагрузки на фундаменты, схемы расположения элементов конструкций, чертежи элементов и узлов конструкций, спецификации материалов и изделий. Принятые проектные решения должны удовлетворять ряду ограничений, обеспечивающих выполнение условий прочности, устойчивости и деформативности отдельных элементов и системы в целом, а также, требованиям нормативных документов, сортаментов, технологических регламентов на изготовление, транспортировку и монтаж конструкций. Для уникальных больше пролётных сооружений обязательна независимой экспертизы законченной рабочей документации перед сдачей ее в производство. Цель такой экспертизы повысить качество проекта, исключить возможные грубые ошибки, снизить вероятность возникновения аварийных ситуаций. Нагрузки и воздействия
Уникальные большепролетные сооружения должны воспринимать любые виды нагрузок, определенные "Техническим заданием на проектирование", включая неравномерно распределённые временные нагрузки, статические и динамические нагрузки в виде грузов — сосредоточенных, полосовых, распределённых на небольшой площади, динамические воздействия, в том числе сейсмические.
Зачастую большепролетные покрытия находятся под действием только собственного веса, нагрузок от снега и ветра. К ним могут добавляться: предварительное натяжение, монтажные нагрузки, вызывающие дополнительные усилия суммирующиеся с эксплуатационными, температурные воздействия, а также технологические нагрузки (от оборудования, подвесных потолков и т.п.), для которых необходимо учитывать возможное их увеличение в процессе длительной эксплуатации, реконструкции или модернизации сооружения.
В нормативных документах как правило отсутствуют данные по климатическим нагрузкам на большепролетные покрытия с пространственной формой поверхности. Для таких сооружений необходима разработка специальных рекомендаций по определению снеговых и ветровых нагрузок, на основании продувок макета сооружения в аэродинамической трубе. Некоторые большепролетные покрытия (например, висячие) имеют относительно небольшую собственную массу и незначительную изгибную жёсткость. В этом случае неравномерные снеговые и ветровые нагрузки могут вызвать достаточно большие локальные, в том числе кинематические, деформации покрытия, привести к потере его устойчивости или к расстройству кровли.
Важным этапом расчёта уникальных сооружений является проверка их общей и местной устойчивости. Вопросы аварийных расчётных ситуаций, в том числе при исключении из работы отдельных конструктивных элементов.
Список литературы
1. Постановление Правительства Российской Федерации № 87 от 16 февраля 2008 г. «Положение о составе разделов проектной документации и требованиях к их содержанию».
2. «Градостроительный кодекс Российской Федерации» от 29.12.2004 N 190- ФЗ (ред. от 21.10.2013) (с изм. и доп. от 07.06.2013 N 113-Ф3, вступившими в силу с 05.12.2013).
3. ГОСТ 27751-2014. Надежность строительных конструкций и оснований.
4. СНиП 2.01.0785*. Нагрузки и воздействия.
5. Еремеев П.Г. Особенности проектирования уникальных большепролетных зданий и сооружений. // Строительная механика и расчет сооружений, 2005. № 1.
6. Еремеев П.Г. Предотвращение лавинообразного (прогрессирующего) обрушения несущих конструкций уникальных большепролетных зданий и сооружений при аварийных воздействиях. // Строительная механика и расчет сооружений, 2006. № 2.
7. ТР 182-08. Технические рекомендации по научно-техническому сопровождению и мониторингу строительства большепролетных, высотных и других уникальных зданий и сооружений. М.: ГУП НИИ Мосстрой, 2008. 34 с.
8. Никонов Н.М. Еще раз об особенностях проектирования и строительства уникальных сооружений. // Архитектура и строительство Москвы, 2007. № 1.
СОВРЕМЕННЫЕ КОНСТРУКТИВНЫЕ РЕШЕНИЯ ВЫСОТНЫХ ЗДАНИЙ НА ПРИМЕРЕ ЛАХТА-ЦЕНТРА Симонян С.Э.
Симонян Стелла Эдиковна - студент, кафедра строительных технологий и конструкций, политехнический институт Сургутский государственный университет, г. Сургут
Аннотация: в статье рассматриваются современные конструктивные и архитектурно-планировочные решения, принятые в проектировании и строительстве высотных зданий. Масштабы и научно-технический уровень проекта представляются уникальными и впервые применяются в практике высотного строительства. В статье анализируются основные проектные решения, проводится сравнение с мировой практикой и лучшими конструктивными решениями небоскребов мира на примере Лахта-Центра.
Ключевые слова: аутригер, аутригерная система, высотные здания, небоскреб, ядро жёсткости, инновация, уникальные здания, конструктивные решения, архитектурная концепция, новые технологии.
УДК 69.032.2
Высотные здания в России - современный и актуальный подход к строительству, который не только приносит хорошую прибыль, но и даёт толчок созданию новых технологий в современную строительную индустрию. Согласно нормативам, принятым в СССР, высотным зданием можно считать здание высотой более 75 м. Особый интерес представляют уникальные высотные здания. В Градостроительном кодексе сказано, что объект капитального строительства будет считаться уникальным, если он будет соответствовать одному из показателей: высота более 100 метров, а также пролеты - более чем 100 метров; наличие консоли - более чем 20 метров; заглубление подземной части (полностью или частично) ниже планировочной отметки земли более чем на 15 метров. Сегодня доминантой небоскребов и проектом-рекордсменом в России является общественно-деловой центр в Санкт-Петербурге «Лахта-Центр».
Идея строительства здания таких колоссальных габаритов, объемов и массы была спорной, ведь Петербург был построен на слабых грунтах (глина, песок, суглинок, торф). Инженерно-геологические изыскания показали, что, песок отлично уплотняется, имеет неплохую несущую способность, в то время как глинистые грунты потребовали применение современных технологий. Появилась необходимость строительства фундаментов с немалым запасом прочности.
Технология проектирования фундаментов: использовалось 264 железобетонных сваи диаметром 2 метра и глубиной заложения в грунт - 72 и 82 метра. Длина свай и
