11056

0

Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Нижегородский государственный архитектурно-строительный университет»

СБО Р Н И К ТР УДО В

АСП И Р АН ТО В, М АГИ СТ Р АН ТО В

ИСО И СК АТ Е Л ЕЙ

Нижний Новгород

2018

1

Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Нижегородский государственный архитектурно-строительный университет»

СБ О Р Н И К Т Р У Д О В

АС П И Р А Н Т О В , М А Г И С Т Р А Н Т О В И С О И С К А Т Е Л Е Й

Нижний Новгород ННГАСУ

2018

2

ББК 94.3; я 43 С 23

Публикуется в авторской редакции

Сборник трудов аспирантов, магистрантов и соискателей [Текст]: сборник трудов / Нижегор. гос. архитектур. - строит. ун - т; редкол.: И. С. Соболь, Н.Д. Жилина [и др.]

–Н. Новгород: ННГАСУ, 2018 – 320 с. ISBN 978-5-528-00285-9

Всборник вошли работы, выполненные аспирантами, магистрантами и соискателями на кафедрах: архитектурного проектирования; истории архитектуры и основ архитектурного проектирования; архитектуры; водоснабжения, водоотведения, инженерной экологии и химии; отопления и вентиляции; технологии строительства; теплогазоснабжения.

Составители:

Н.Д. Жилина, Я.В. Давыдова (отдел подготовки научно-педагогических кадров)

Редакционная коллегия:

И. С. Соболь, Н. Д. Жилина, А. Л. Гельфонд, С. М. Шумилкин, О. В. Орельская, В. Н. Бобылев, А. Л. Васильев, М. В. Бодров, А. Г. Кочев

3

А Р Х И Т Е К Т У Р А . Д И З А Й Н

УДК 725

Я.М. Аваева

Функции, объемно-планировочные и конструктивные решения многоэтажных общественных зданий, возможных для совмещения с внеуличной транспортной системой SkyWay

Впоследние годы люди все чаще сталкиваются с проблемами транспорта, пробок на дорогах, что заметно влияет на способность людей вовремя добраться до места назначения. Время, проведенное в пробке, негативно сказывается на их самочувствии.

Разработка внеуличной транспортной системы второго уровня SkyWay подразумевает не только такие решения как уменьшение площади изымаемых территорий для строительства транспортных магистралей, снижение их материалоемкости и затрат на эксплуатацию, но и реализацию новой концепции городской застройки и построения транспортной инфраструктуры. Она также предполагает приспособление части уже существующих многоэтажных общественных зданий (МОЗ) к использованию в качестве надземных пассажирских станций и опор для транспортной системы SkyWay.

Внастоящее время нами изучается вопрос о возможности и условиях совмещения функций, объемно-планировочных и конструктивных решений надземных пассажирских станций транспортной системы SkyWay с функциями, объемно-планировочными и конструктивными решениями известных многоэтажных общественных зданий.

Систему SkyWay можно совместить со зданиями эпизодического пользования, которые имеют общегородское значение и предназначены для обслуживания населения всего города или крупных планировочных районов (рис. 1). Киноконцертные залы, театры, спортивные и выставочные комплексы, это те места, куда люди приходят отдыхать, и не всегда в условиях больших городов мы можем легко добраться туда.

Так же транспортная система SkyWay может сочетаться со зданиями периодического использования (рис. 1), которые являются объектами обслуживания местного значения и предназначены для обслуживания населения жилых районов и микрорайонов. Торговые предприятия, библиотеки, больницы и поликлиники, административные здания, это те объекты, которые нужны человеку повседневно. Внеуличная транспортная система второго уровня SkyWay может быть решением для таких сооружений, она поможет людям сократить время, избавиться от пробок, сохранить хорошее настроение и спокойствие перед посещением мероприятия, а также сделает более доступным для общества все эти структуры жизни.

4

Рис. 1. Схема структуры обслуживающих учреждени й города

Главное преим ущество транспортной системы Sk yWay – это перенос транспортных услуг на второй уровень, на рельсо-струнную эстакаду.

Как заявлено на официальном сайте разработчиков транспортной системы SkyWay, высота опор под рельсо-струнную эстакаду составляет 6-10 метров и более, до не скольких десятков метров. Пассажирская станция SkyWay представляет собой павильон с рельсо-струнными путями и пассажирскими платформами, другими помещениями, размещенн ый на некоторой высоте над землей в сос таве многоэтажного каркасного зда ния или отдельного сооружения анкерного типа из негорючих материалов с пассажирскими подъемниками, эскал аторами и лестницами (рис. 2).

Рис. 2. Общий вид транспортной системы SkyWay в условиях разн ой этажности зданий с пассажирскими станциями SkyWay: а) станция SkyWay в структу ре высотного здания; б) станци я SkyWay в структуре здания средней этажности

Исходя из принятой классификации зданий по этаж ности для целей совмещения общественных зданий с транспортной системой SkyWay перспективными являются здания средней этажности (3-5 этажей), повышенной этажности (6-9 этаже й) и многоэтажные (10-25 этажей). Высотные здания

5

(более 25 этажей) могут быть совмещены с системой SkyWay с определенными оговорками.

Основой для объемно-планировочных решений (далее – ОПР) многоэтажных общественных зданий (здесь и далее – этажностью 3-25 этажей) является их функциональное назначение. На первом этапе выделим в разряд ограниченно перспективных для совмещения с транспортной системой SkyWay следующие основные функционально-типологические группы зданий, сооружений и помещений общественного назначения [3]:

1.Здания и помещения сервисного обслуживания населения в составе:

1.1Организации розничной и мелкооптовой торговли, а также торго- во-развлекательные комплексы.

1.2Непроизводственные объекты бытового и коммунального обслуживания населения:

1.2.1Организации бытового обслуживания населения.

1.2.2Организации коммунального хозяйства, предназначенные для непосредственного обслуживания населения.

1.3Организации транспорта, предназначенные для непосредственного обслуживания населения:

1.3.1Здания вокзалов всех видов транспорта.

1.3.2Организации обслуживания пассажиров, транспортные агентства, туристические агентства.

2.Сооружения, здания и помещения для культурно-досуговой деятельности населения в составе:

2.1Комплексы физкультурного, спортивного и физкультурнодосугового назначения:

2.1.1Конно-спортивные комплексы, физкультурно-досуговые комплексы, аквапарки.

2.2Здания и помещения культурно-просветительного назначения:

2.2.1Музеи, выставки, океанариумы и т.п.

2.3Зрелищные и досугово-развлекательные организации:

2.3.1Зрелищные учреждения (театры, кинотеатры, концертные залы, цирки, дельфинарии и т.п.).

2.3.2Клубные и досугово-развлекательные учреждения, в том числе танцевальные комплексы.

3.Здания и помещения для временного пребывания в составе:

3.1Гостиницы, мотели, апартамент-отели и т.п.

3.2Организации отдыха и туризма (пансионаты, туристические базы, круглогодичные и летние лагеря, в том числе для молодежи, и т.п.).

4.Здания органов управления в составе:

4.1Учреждения управления фирм, организаций, предприятий, а также подразделений фирм, агентства и т.п.

5.Здания организаций, производящих продукцию в составе:

5.1Научно-исследовательские организации (за исключением крупных и специальных сооружений).

7

Для совмещения внеуличной транспортной системы второго уровня SkyWay с многоэтажными общественными зданиями в первую очередь следует рассмотреть рамную схему каркасов. Рамная система каркасных зданий обладает большой жесткостью, устойчивостью и создает максимальную свободу планировочных решений. Система обеспечивает надежность в восприятии нагрузок и равномерность деформаций рам, расположенных в здании в продольном и поперечном направлениях.

Из материалов каркасов для МОЗ в первую очередь следует рассмотреть железобетонный каркас, который включает в себя колонны, ригели, плиты перекрытий и покрытия, а также элементы жесткости – диафрагмы или стальные связи. Железобетонный каркас отвечает требованиям противопожарной безопасности, является одним из основных материалов в строительстве.

Целью нашей дальнейшей работы является разработка перспективного ряда объемно-планировочных и конструктивных решений многоэтажных общественных зданий со встроенными, пристроенными и встроеннопристроенными платформенными этажами надземных станций SkyWay на основе использования существующих и проектируемых зданий и сооружений для совмещения с внеуличной транспортной системой второго уровня

SkyWay.

Список литературы:

1. Городской навесной транспорт Sky Way [Электронный ресурс] // SkyWay Capital - Режим доступа: https://skyway.capital/ru/tehnologiya/

vidi_transporta/gorodskoy_navesnoy_ transport/

2. Каркасы зданий в гражданском строительстве [Электронный ре-

сурс] // Arhplan – Режим доступа: http://www.arhplan.ru/buildings/

residential/building-frames-in-civil-engineering

3. СП 118.13330.2012* Общественные здания и сооружения. Актуализированная редакция СНиП 31-06-2009 (с Изменениями N 1, 2) [Электронный ресурс]// Docs cntd. – Режим доступа: http://docs.cntd.ru/

document/1200092705.

УДК 692.9

С.У. Акопян

Особенности конструкций покрытия при реставрации Британского музея

В 1998 году был объявлен конкурс на проект реконструкции Британского музея. Победил вариант, предложенный тандемом двух коллективов, Norman Foster and Partners (архитектурное решение) и Buro Happold (ком-

плексный инженерный проект). По предложенному ими проекту реконструкции книгохранилища были разобраны (Британская библиотека была переме-

8

щена в новое здание) , а здание Читального зала в центре было отреставрировано и оставлено в виде близком к историческому. Прямоугольный Большой двор было предложен о перекрыть изогнутой сетчатой конструкцией со стеклянным заполнением. При этом внешним своим краем светопрозрачная оболочка должна была опираться на внутренний периметр четырех крыльев музея, а в центре - на круглое здание Читального зала. В результате перед архитекторами и инженерами возникли две довольно нетривиальные задачи - геометрическая и конструктивная.

Геометрическая сложность заключалась в том, ч то одновременно с криволинейным, вып уклым очертанием самой оболочки, нужно было обеспечить плавный пере ход от прямоугольного внешнего периметра к круглому опиранию в центре. Э та проблема была решена с помощью применения специальной компьютер ной программы, которая позволила сгенерировать необходимую форму оболочки.

Получившаяся тороподобная форма с радиусом к ривизны около 50 м соответствовала как архитектурным, так и конструкти вным требованиям. Дополнительной слож ностью для конструкторов было то , что помимо расчетов самого покрытия необходимо было провести усиление несущих конструкций Читального з ала, на который в результате приходилась значительная доля нагрузки от новой прозрачной кровли. Каркас сет чатого покрытия решено было опереть на 20 колонн, окружающих Читальный зал (рис. 1). Существующие колонны были заменены на композитную конструкцию: внутрь 20 стальных труб, вн ешним диаметром 457 мм, была по ещена арматура и в образовавшуюся таким образом несъемную опалубку залили бетон.

Рис. 1. Виды со двора на новое покрытие

Следующей кон струкцией, претерпевшей кардинальное усиление, стала кирпичная Снежная галерея. Она, так же как и старые колонны, была разрушена, после чего б ыла заменена на железобетонную ко пию со скользящим опиранием ее на колонны. Таким образом, образовалос ь жесткое железобетонное кольцо, котор ое позволяло использовать его как диафрагму жесткости

9

для опирающейся на него сетчатой оболочки. Скользящее же опирание железобетонного кольца позволило убрать опасные для исторического каркаса горизонтальные нагрузки. Для сведения к минимуму горизонтальных усилий в местах опирания оболочки, опоры решено было сделать шарнирными.

Для этого по внешнему прямоугольному периметру за портиками были устроены специальные площадки, на которые шарнирно опирались конструкции кровли. Тем самым практически были исключены изгибающие силы и моменты в существующих кирпичных стенах, вся нагрузка от покрытия приводилась к вертикальной.

Правда, подвижность опор означала, что для того, чтобы кровля могла поддерживать свою форму, внешние элементы конструкции вблизи прямоугольного периметра должны были работать под одновременным воздействием изгибающих и сжимающих усилий. Этот эффект должен был распространяться через узлы во всех направлениях. Такая схема статической работы отразилась на сечении элементов. Они имеют наименьшее сечение около Читального зала, а наибольшее - вблизи фасадов внешнего периметра. Кроме того, во избежание возникновения мгновенной кинематической изменяемости всей системы в целом, в направлении каждого из четырех углов были добавлены жесткости в виде натянутых тросов (рис. 2).

Рис. 2 Типовой узел сочленения элементов сетчатой оболочки

Все прямоугольные профили привариваются к стандартной стальной пластине. Причем каждый элемент, в зависимости от местоположения узла, может иметь индивидуальное сечение.

Линии самой сетки формировалась как радиальные элементы, переброшенные между Читальным залом и фасадами внешнего периметра двора. Многократно пересекаясь в двух направлениях, эти элементы и начинают работать, как сетчатая оболочка. Каждый элемент в пределах одной ячейки имел коробчатое сечение, изменяющееся от элемента к элементу. Это было необходимо для того, чтобы плавно перейти от более тонкого сечения элементов около Читального зала к более толстому - у внешнего периметра. В результате, несмотря на то, что вся конструкция симметрична, получилось 1826 элементов с абсолютно индивидуальными размерами. Все технологические сложности с лихвой компенсировались легкостью и изящностью полу-