Россия
Цель: произвести аналитический обзор существующей литературы и систематизацию по назначению в различных эпохах существования для башенных сооружений, а также выделить достижения человечества в направлении развития стальных решетчатых башен, используемых в качестве опор под радиоэлектронное оборудование, за последние 130 лет. Методы: использовался метод аналитического обзора эволюции башенных сооружений с начальных этапов развития общества с описанием векторов развития и целесообразности возведения данных сооружений с последующим выводом современных тенденций, в особенности направленных на развитие стальных башенных сооружений, используемых под опору радиотехнического оборудования. Результаты исследований: проанализированы различные обзорно-аналитические исследования, позволяющие сделать выводы о назначении сооружений в прошлом и выявить общемировой вектор развития башенных сооружений в различных культурах. Проведены комплексная оценка, анализ и формализация информации, представленные в виде сжатого обзора. Помимо этого, проведен комплексный анализ развития конструкций стальных решетчатых башен в отечественной науке периода СССР, а также отражены современные тенденции развития стальных решетчатых башен. Итогом данной работы является обобщение мировых и отечественных исследований, направленных на аккумулирование знаний о происхождении и векторах будущих тенденций развития башенных сооружений. Практическая значимость: произведено аккумулирование с анализом существующих знаний об истории развития башенных сооружений и их назначении в хозяйственно-бытовой деятельности человека в различные эпохи. Представлен систематизированный ряд современных тенденций развития стальных башенных сооружений, используемых под опоры радиотехнического оборудования, с целью определения направления будущих исследований.
антенно-мачтовые сооружения, стальные решетчатые башни, история башенных сооружений, эволюция башенных сооружений, башенные сооружения
1. Lloyd S., Wolfgang Müller H. Ancient architecture. Milano: Electa Editrice, 1986. 192 p.
2. Соколова М. В. Башни: исторический экскурс // Современные проблемы сервиса и туризма. 2013. № 3. С. 9–17.
3. Bromiley G. W. International Standard Bible Encyclopedia: A‒D. Michigan: Wm. B. Eerdmans Publishing, 1995. 1006 p.
4. Павлов Н. Л. Солнечный луч как инструмент проектирования архитектурной формы // Светотехника. 2018. № 6. С. 37–44.
5. Ру Ж. Великие цивилизации Междуречья. Древняя Месопотамия: царства Шумер, Аккад, Вавилония. М.: Центрполиграф, 2016. 448 c.
6. Beaver P. A history of lighthouses. New Jersey: The Citadel Press Secaucus, 1973. 182 p.
7. Гамильтон Томпсон А. Английский замок. Средневековая оборонительная архитектура / пер. с англ. А. Л. Андреева. М.: Центрполиграф, 2011. 448 с.
8. Брокгауз Ф. А. Энциклопедический словарь: в 86 т. Репр. изд. СПб.: ПОЛРАДИС, 1993.
9. Жаворонков А. Д. Строительство крепостей при Петре I // Скиф. Вопросы студенческой науки. 2022. № 8 (72). С. 206–219.
10. Erwin H., Fritz L. Towers: a historical survey. New-York: Rizzoli, 1989. 343 p.
11. Насуханов С. Ш. Особенности средневековой башенной архитектуры чеченцев // Перспективы науки. 2020. № 11 (134). С. 293–298.
12. Шеина С. Г., Батаева П. Д., Батаева Х. М. Обзор опыта строительства, ремонта и восстановления памятников истории и культуры башенного типа // Наука, образование, инновации: материалы I Международного научного симпозиума студентов, аспирантов и молодых ученых (Грозный, 19 мая 2023 года). Грозный: Комплексный научно-исследовательский институт им. Х. И. Ибрагимова РАН, 2023. С. 123–132.
13. Кайсарова Ж. Е. Культурно-исторически последствия использования возобновляемых источников энергии в эпоху Средневековья (в концепции Л. Мамфорда) // Вестник Казанского технологического университета. 2013. Т. 16, № 2. С. 268–269.
14. Большая советская энциклопедия / гл. ред. О. Ю. Шмидт. М.: Советская энциклопедия, 1926–1947.
15. Основы архитектуры и строительных конструкций: учебник для вузов / К. О. Ларионова [и др.]; под общ. ред. А. К. Соловьева. М.: Юрайт, 2024. 490 с.
16. Антонов В. В. Петропавловский собор // историко-культурный интернет-портал «Энциклопедия Санкт-Петербурга » [Электронный ресурс]. URL: http://www.encspb.ru (дата обращения: 13.03.2024).
17. Боголюбов А. Н. Математики. Механики: библиогр. справ. Киев: Наук. думка, 1983. 639 с.
18. Smith B. W. Сommunication structures. London: Thomas Telford, 2007. 352 p.
19. Мишин В. П. Металлические конструкции академика В. Г. Шухова. М.: Наука, 1990. 112 с.
20. Металлические конструкции: учебник для студентов учреждений высшего профессионального образования, обучающихся по направлению «строительство» / Ю. И. Кудишин [и др.]; под ред. Ю. И. Кудишина. 13‑е изд., испр. М.: Академия, 2011. 680 с.
21. Радиовещание: прошлое, настоящее, будущее: материалы VI научных чтений, посвященных Дню радио — празднику работников всех отраслей связи (23 апреля 2013 года) / Центральный музей связи им. А. С. Попова; отв. ред. О. В. Фролова. СПб.: Центральный музей связи им. А. С. Попова, 2013. 154 с.
22. Брыксенков А. А. История развития радиосвязи на Севере (уроки истории) // Полярные чтения на ледоколе «Красин». 2018. № 5. С. 144–157.
23. 28 сентября 2018 года — 105 лет со дня открытия (1913) первой на Севере радиотелеграфной станции, расположенной вблизи Архангельска (в 2 км от станции Исакогорка, на высоте 24 м над уровнем моря) (15‑го — по ст. ст.) // ЭКБ «Русский Север» АОНБ им. Н. А. Добролюбова [Электронный ресурс]. URL: https://ekb.aonb.ru (дата обращения: 19.03.2024).
24. Савицкий Г. А. Ветровая нагрузка на сооружения. М.: Стройиздат, 1972. 111 с.
25. Курс металлических конструкций: утв. ВКВШ в качестве учебника для строит. вузов. М., Ленинград: Госстройиздат, 1940–1944 (Ленинград). Т. 3, ч. 3: Металлические конструкции специальных сооружений / Н. С. Стрелецкий. М., 1944. 502 с.
26. Савицкий Г. А. Основы расчета радиомачт: статика и динамика. М.: Связьиздат, 1953. 276 с.
27. Беленя Е. И. Предварительно напряженные несущие металлические конструкции / 2‑е изд., перераб. и доп. М.: Стройиздат, 1975. 415 с.
28. Павловский В. Ф, Кондра М. П. Стальные башни // Проектирование и монтаж. Киев: Будiвельник, 1979. 200 с.
29. Юрьев А. Г., Клюев С. В., Клюев А. В. Особенности проектирования высотных стержневых конструкций из стали // Вестн. Белгор. гос. технол. ун-та им. В. Г. Шухова. 2008. № 4. С. 42–45.
30. Металлические конструкции: учебник для специальности «пром. и гражд. строительство» / Н. С. Стрелецкий [и др.]; под общ. ред. Н. С. Стрелецкого. 3‑е изд., перераб. М.: Гос стройиздат, 1961. 776 с.
31. Остроумов Б. В. Исследование, разработка и внедрение высотных сооружений с гаси телями колебаний: дисс. … докт. техн. наук. М., 2003. 48 с.
32. Перельмутер А. Ви. Жили-были. Киев: Сталь, 2002. 186 с.
33. Соколов А. Г. Опоры линий передач (расчет и конструирование). М.: Госстройиздат, 1961. 171 с.
34. Снитко Н. К. Устойчивость стержневых систем в упруго-пластической области. Ленинград: Стройиздат, 1968. 248 с.
35. Шевченко А. В. Рациональные пространственные стержневые конструкции энергетического строительства в системе автоматизированного проектирования: дисс. … канд. техн. наук. Макеевка, 1997. 24 с.
36. Радиотелевизионные опоры сетчатой конструкции // Призмонт-Металл [Электронный ресурс]. URL: https://prizmont.ru/ (дата обращения: 04.04.2024).
37. Сетчатая башня: патент № 2178494 C1 Рос. Федерация, МПК E04H 12/08. № 2001107720/03 / Б. В. Остроумов; заявл. 26.03.2001, опубл. 20.01.2002. Заявитель: АОЗТ «Центральный научно-исследовательский и проектный институт строительных металлоконструкций им. Мельникова».
38. Бадертдинов И. Р. Трехгранные решетчатые конструкции: дисс. … канд. техн. наук. Ростов-на-Дону, 2020. 21 с.
39. Сабитов Л. С. Конструкции башенных сооружений: дисс. … докт. техн. наук. Ростов-на-Дону, 2021. 38 с.
40. Szafran J., Juszczyk K., Kami’nski M. Reinforcements of tower structures: Efective and economic design engineering // Lightweight Structures in Civil Engineering. Contemp. Problems. Proceedings of XXIV LSCE 2018. Lodz: Łódź University of Technology, 2018. P. 126–133.
41. Diaconita A. I., Rusu L., Andrei G. A local perspective on wind energy potential in six reference sites on the western coast of the Black Sea considering five different types of wind turbines // Inventions. 2021. Vol. 6, no. 3. P. 44. DOI:https://doi.org/10.3390/inventions6030044.
42. Клюев С. В. Оптимальное проектирование конструкций башенного типа: дисс. ...\ канд. техн. наук. Белгород, 2006. 21 с.
43. Ахтямова Л. Ш. Стальные башни пониженной металлоемкости: дисс. ... канд. техн. наук. Казань, 2023. 23 с.
44. Chepurnenko A., Akhtyamova L., Ivashchenko I. Trihedral lattice towers optimization with a limitation on the resonant vortex excitation occurrence // Designs. 2023. Vol. 7, no. 1. P. 10. DOI:https://doi.org/10.3390/designs7010010.
45. Tsavdaridis K. D., Nicolaou A., Mistry A. D. Topology optimisation of lattice telecommunication tower and performance-based design considering wind and ice loads // Structures. 2020. Vol. 27. P. 2379–2399. DOI:https://doi.org/10.1016/j.istruc.2020.08.010.
46. Hofer P., Wehrle E. The influence of uncertain loading on topology-optimized designs // Mathematical Problems in Engineering. 2022. Vol. 2022. P. 6175979. DOI:https://doi.org/10.1155/2022/6175979.
47. Wind resistant size optimization of geometrically nonlinear lattice structures using a modified optimality criterion method / J.-Y. Fu [et al.] // Engineering Structures. 2018. Vol. 173. P. 573–588. DOI:https://doi.org/10.1016/j.engstruct.2018.07.017.
48. СНиП 2.01.07-85*. Нагрузки и воздействия. Нормы проектирования. Госстрой СССР. М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1996. 36 с.
49. Никитин П. Н. Разработка и внедрение методов расчета высотных металлических конструкций на воздействие порывов ветра с выделением квазистатической и резонансной составляющих их реакции: автореф. дисс. ... канд. техн. наук. М., 2006. 31 с.
50. Каракозова А. И. Расчет сооружений с низким конструкционным демпфированием и учетом воздействия пульсаций скорости ветра: автореф. дисс. ... канд. техн. наук. М., 2013. 19 с.
51. Зиннуров Т. А. Оценка надежности эксплуатируемых решетчатых башенных сооружений методом статистического моделирования: автореф. дисс. ... канд. техн. наук. Казань, 2013. 22 с.
52. Петров А. А. Повышение надежности и эффективности протяженных и комбинированных металлоконструкций при сейсмических и ветровых воздействиях: автореф. дисс. ... канд. техн. наук. М., 1997. 56 с.
53. Xie Q., Zhang J. Experimental study on failure modes and retrofitting method of latticed transmission tower // Engineering Structures. 2021. Vol. 226. P. 111365. DOI:https://doi.org/10.1016/j.engstruct. 2020.111365.
54. Huang P., Chen S., Gu M. Field measurement and aeroelastic wind tunnel test of wind induced vibrations of Lattice Tower // The Structural Design of Tall and Special Buildings. 2019. DOI:https://doi.org/10.1002/tal.1622. transmission tower bodies under Skew Winds / D. Zhang [et al.] // Journal of Wind Engineering and Industrial Aerodynamics. 2021. Vol. 214. P. 104678. DOI:https://doi.org/10.1016/j.jweia.2021.104678.
55. Wind load investigation of self-supported lattice transmission tower based on wind tunnel tests / W. Zhang [et al.] // Engineering Structures. 2022. Vol. 252. P. 113575. DOI:https://doi.org/10.1016/j.engstruct. 2021.113575.
56. Research on wind load characteristics on the surface of a towering precast television tower with a grid structure based on large Eddy Simulation / Р. Wu [et al.] // Buildings. 2022. Vol. 12, no. 9. P. 428. DOI:https://doi.org/10.3390/buildings12091428.
57. Failure criteria and wind-induced vibration analysis for an offshore platform jacking system / H.-N. Li [et al.] // International Journal of Structural Stability and Dynamics. 2021. P. 2150105. DOI:https://doi.org/10.1142/S0219455421501054.
58. A method for analyzing stability of tower-line system under strong winds / В. He [et al.] // Advances in Engineering Software. 2019. Vol. 127. P. 1–7. DOI:https://doi.org/10.1016/j.advengsoft.2018.10.004.
59. Dynamic analysis of self-supported Tower under Hurricane Wind Conditions / I. Fernández Lorenzo [et al.] // Journal of Wind Engineering and Industrial Aerodynamics. 2020. Vol. 197. P. 104078. DOI:https://doi.org/10.1016/j.jweia.2019.104078.
60. Quantification of the seismic behavior of a steel transmission tower subjected to single and repeated seismic excitations using vulnerability function and collapse margin ratio / M. M. Kassem [et al.] // Applied Sciences. 2022. Vol. 12, no. 4. P. 1984. DOI:https://doi.org/10.3390/app12041984.
61. Collapse failure analysis and fragility analysis of a transmission tower-line system subjected to the multidimensional ground motion of different input directions / L. Tian [et al.] // Structures. 2023. Vol. 48. P. 1018–1028. DOI:https://doi.org/10.1016/j.istruc.2023.01.042.
62. Fu Z., Tian L., Liu J. Seismic response and collapse analysis of a transmission tower-line system considering uncertainty factors // Journal of Constructional Steel Research. 2022. Vol. 189. P. 107094. DOI:https://doi.org/10.1016/j.jcsr.2021.107094.
63. Pan H., Li C., Tian L. Seismic fragility analysis of transmission towers considering effects of soil-structure interaction and depth-varying ground motion inputs // Bulletin of Earthquake Engineering. 2021. Vol. 19, no. 11. P. 4311–4337. DOI:https://doi.org/10.1007/s10518–021–01124‑x.
64. Li C., Pan H., Tian L. Seismic performance analyses of pile-supported transmission tower-line systems subjected to depth-varying spatial ground motions // Journal of Earthquake Engineering. 2022. P. 1–25. DOI:https://doi.org/10.1080/13632469.2022.2113000.
65. Узел соединения труб: патент № 2288399 C8 Российская Федерация, МПК F16L 13/00, E04B 1/58. № 2005111480/06 / И. Л. Кузнецов [и др.]; заявл. 07.04.2005: опубл. 27.11.2006. Заявитель: Казанская государственная архитектурно-строительная академия.
66. Узел соединения труб разного диаметра: патент № 2620625 C1 Российская Федерация, МПК F16L 13/00. № 2016130488 / И. З. Гатиятов [и др.]; заявл. 25.07.2016: опубл. 29.05.2017.
67. Сабитов Л. С. Разработка и исследование соединений стальных труб разного диаметра // Известия Казанского государственного архитектурно строительного университета. 2008. № 1 (9). С. 102–105.
68. Test and finite element analysis of a new type of double-limb double-plate connection joint in Narrow Base Tower / H. Yan [et al.] // Materials. 2021. Vol. 14, no. 20. P. 5936. DOI: 10.3390/ ma14205936.
69. Comparison of the influence of double-limb double-plate joint on the stability bearing capacity of triangular and quadrilateral transmission tower structures / T. Zhao [et al.] // Buildings. 2022. Vol. 12, no. 6. P. 784. DOI:https://doi.org/10.3390/buildings12060784.
70. Influence of double-limb double-plate connection on stable bearing capacity of quadrilateral transmission tower / T. Zhao [et al.] // Applied Sciences. 2021.Vol. 11, no. 24. P. 12024. DOI: 10.3390/ app112412024.
71. An L., Wu J., Jiang W. Experimental and numerical study of the axial stiffness of bolted joints in steel lattice transmission tower legs // Engineering Structures. 2019. Vol. 187. P. 490–503. DOI:https://doi.org/10.1016/j.engstruct.2019.02.070.
72. Experimental testing and evaluation of real-scale lap-splice bolted connections used in typical lattice steel transmission towers / A. M. Taha [et al.] // Thin-Walled Structures. 2022. Vol. 171. P. 108790. DOI:https://doi.org/10.1016/j.tws.2021.108790.
73. Experimental and numerical appraisal of steel joints integrated with single- and double-angles for transmission line towers / R. Ma [et al.] // Thin-Walled Structures. 2021. Vol. 164. P. 107833. DOI:https://doi.org/10.1016/j.tws.2021.107833.
