Россия
Выполнить анализ использования комбинированных сталебетонных конструкций в каркасах одноэтажных промышленных зданий, в том числе на транспорте, исследовать возможное снижение материалоемкости и стоимости предлагаемой инновационной комбинированной конструкции каркаса здания при повышении жесткости и надежности. Методы: Анализ комбинированных конструкций известных конструктивных решений, расчет нескольких вариантов каркасов с привлечением расчетных программных комплексов по действующим методикам. Результаты: Традиционные конструкции каркасов промышленных зданий с применением металлических конструкций не всегда обладают достаточной жесткостью, стойкостью к прогрессирующему обрушению, претерпевают различные повреждения от силовых, механических, а также особых нагрузок и воздействий, особенно на транспорте. Для каркасов промышленных зданий с большими пролетами, как правило, дополнительно требуется применение конструктивных мероприятий против возможного прогрессирующего обрушения. На кафедре «Строительные конструкции, здания и сооружения» ПГУПС ведутся разработки перспективных конструктивных решений для каркасов зданий и их элементов, отличающихся повышенной жесткостью, несущей способностью и надежностью. Предложена инновационная конструкция каркаса промышленного здания повышенной жесткости, которая включает колонны, стропильные фермы, подкрановые балки, а также систему связей, покрытие и стеновые панели. Покрытие выполнено из ребристых железобетонных плит с замоноличенными бетоном швами, опорные поперечные ребра которых жестко соединены сварными швами с верхним поясом стропильных ферм, стеновые панели выполнены из железобетонных плит с замоноличенными бетоном швами, опорные поперечные ребра которых жестко соединены сварными швами с наружной поверхностью колонн. Выполнен расчет нескольких вариантов каркаса промышленного здания, установлена величина снижения веса конструкции, ее стоимости, повышения жесткости инновационного конструктивного решения. Практическая значимость: Подтверждены основные преимущества комбинированных сталебетонных конструкций в каркасах одноэтажных промышленных зданий. Инновационная конструкция каркаса демонстрирует снижение массы на 18 %, стоимости — на 25 % и повышение жесткости на 35 % по сравнению с традиционными металлическими каркасами. Предлагаемое решение перспективно для промышленных зданий с большими пролетами, в том числе объектов транспортной инфраструктуры.
Одноэтажные здания, промышленные здания, каркас, металлические конструкции, комбинированные конструкции, сталебетон, особые нагрузки, несущая способность, жесткость, прогрессирующее обрушение.
1. Веселов В. В. Проблемы расчетов строительных конструкций с применением программных комплексов / В. В. Веселов // Обследование зданий и сооружений: проблемы и пути их решения: материалы X научно-практической конференции, 10–11 октября 2019 года / под ред. А. В. Улыбина. — СПб.: Изд-во Политехн. ун-та, 2019. — С. 22–27.
2. Веселов В. В. Повреждаемость и резервы несущей способности каркасов промышленных зданий / В. В. Веселов, М. С. Абу-Хасан // БСТ: Бюллетень строительной техники. — 2022. — № 3(1051). — С. 56–58.
3. Веселов В. В. Безопасная эксплуатация зданий и сооружений на транспорте / В. В. Веселов // Известия Петербургского университета путей сообщения. — 2023. — Т. 20. — № 1. — С. 161–171. — DOI:https://doi.org/10.20295/1815-588X-2023-1-161-171.
4. СП 385.1325800.2018. Защита зданий и сооружений от прогрессирующего обрушения. Правила проектирования. Основные положения.
5. Веселов В. В. Инновационное проектирование зданий и сооружений с учетом особых нагрузок и воздействий / В. В. Веселов, Ю. Е. Супонева // Инновационные технологии в строительстве и геоэкологии: материалы конференции. — 2018. — С. 74–77.
6. Веселов В. В. Проектирование покрытий одноэтажных зданий с применением сталежелезобетонных конструкций / В. В. Веселов, Ю. С. Козуб // Транспорт: проблемы, идеи, перспективы: сборник трудов LXXIX Всероссийской научно-технической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых. — СПб.: ФГБОУ ВО ПГУПС, 2019. — С. 165–169.
7. Талантова К. В. Совершенствование структурных покрытий общественных зданий / К. В. Талантова, А. С. Фисенко // Известия высших учебных заведений. Строительство. — 2022. — № 5(761). — С. 31–40. — DOI: https://doi.org/10.32683/0536-1052-2022-761-5-31-40.
8. Опанасенко Е. В. Эффективность применения сталебетонных конструкций в каркасах промышленных зданий / Е. В. Опанасенко // Модернизация и научные исследования в транспортном комплексе. — 2013. — Т. 3. — С. 355–360.
9. Проектирование мероприятий по защите зданий и сооружений от прогрессирующего обрушения: методическое пособие. — М.: Министерство строительства и жилищно-коммунального хозяйства Российской Федерации, 2018.
10. Патент № 2401364 C2 Российская Федерация, МПК E04B 1/00. Конструктивные средства увеличения пространственной жесткости одноэтажных промышленных зданий с мостовыми кранами: № 2008130209/03: заявл. 21.07.2008: опубл. 10.10.2010 / Т. В. Золина, А. И. Сапожников; заявитель: Областное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Астраханский инженерно-строительный институт» (АИСИ).
11. Веселов В. В. Несущая способность стальных стропильных ферм эксплуатируемых промышленных зданий / В. В. Веселов // Дефекты зданий и сооружений. Усиление строительных конструкций: материалы XVII научно-методической конференции ВИТУ, Санкт- Петербург, 21 марта 2013 года. — СПб.: Военный инже- нерно-технический университет, 2013. — С. 94–97.
12. Патент на полезную модель № 170094 U1 Российская Федерация, МПК B66C 6/00. Подкрановая балка: № 2016140914: заявл. 18.10.2016: опубл. 13.04.2017 / В. В. Веселов; заявитель: Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Петербургский государственный университет путей сообщения Императора Александра I».
13. Патент № 2627810 C1 Российская Федерация, МПК E04C 3/293, E04C 3/07, E04B 1/30. Сталебетонная балка: № 2016119481: заявл. 19.05.2016: опубл. 11.08.2017 / В. В. Егоров, В. В. Веселов; заявитель: Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Петербургский государственный университет путей сообщения Императора Александра I».
14. Патент на полезную модель № 182163 U1 Российская Федерация, МПК E04C 3/293. Сталебетонная ферма: № 2018117051: заявл. 07.05.2018: опубл. 06.08.2018 / В. В. Веселов; заявитель: Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Петербургский государственный университет путей сообщения Императора Александра I».
15. Патент на полезную модель № 192327 U1 Российская Федерация, МПК E04B 1/24, E04B 1/32. Каркас арочного здания: № 2019117818: заявл. 07.06.2019: опубл. 12.09.2019 / В. В. Веселов, Ю. С. Козуб; заявитель: Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Петербургский государственный университет путей сообщения Императора Александра I».
16. Патент № 2753878 C1 Российская Федерация, МПК E04C 3/34. Ступенчатая колонна: № 2020141271: заявл. 14.12.2020: опубл. 24.08.2021 / В. В. Веселов, О. А. Бакина; заявитель: Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Петербургский государственный университет путей сообщения Императора Александра I».
17. Патент № 2840108 C1 Российская Федерация, МПК E04B 1/30. Каркас одноэтажного здания повышенной стойкости к прогрессирующему обрушению: № 2024125684: заявл. 18.07.2024: опубл. 19.05.2025 / В. В. Веселов, А. Н. Журавлева, А. А. Калинин; заявитель: Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Петербургский государственный университет путей сообщения Императора Александра I».
18. Патент № 2836447 C1 Российская Федерация, МПК E04B 1/00. Каркас одноэтажного промышленного здания повышенной жесткости: № 2023136154: заявл. 29.12.2023: опубл. 17.03.2025 / В. В. Веселов, Г. М. Кондуков; заявитель: Федеральное государственное бюджет ное образовательное учреждение высшего образования «Петербургский государственный университет путей сообщения Императора Александра I».
19. СП 16.13330.2017. Стальные конструкции. Актуа лизированная редакция СНиП II23—81 (с поправкой, с изменением № 1).
20. СП 266.1325800.2016. Конструкции сталежелезо бетонные. Правила проектирования.
