10795

1)основа состоит из каркаса, состоящего из прямоугольных или трапециевидных

секторов;

2)имеет осевую симметрию;

3)включает несущие элементы;

4)более надежный и удобный в эксплуатации

Кдостоинствам в том числе относится и тот факт, что двери и окна можно подбирать

встандартной конфигурации, в случае с геодезическим куполом это не получится [3].

Рисунок 3 – «Стратодезический купол» Пневмокаркасная технология – это уникальный, но быстрый способ. Строительный

процесс ведется с использованием спецтехники, в числе которой установка для распыления бетонной смеси и оборудование для монтажа пневмокаркаса. Фундамент закладывают ленточный или плитный. Каркас выполняется в виде металлических прутьев, сваренных между собой. Короткие сроки строительства обеспечивает быстровозводимый пневматический каркас. Он индивидуальный и в надутом виде отражает все элементы внутренней поверхности сферы. Несмотря на то, что производство пневмокаркаса является трудоемким этапом, технология окупается за счет меньших затрат на сооружение [2].

Рисунок 4 – «Пневмокаркасная технология»

141

Строительный процесс представляет собой надувание пневмокаркаса изнутри металлического «скелета». Далее снаружи распыляют цементно-полимерный раствор,

торкрет бетон или пенополистирол. Основа наносится послойно, не превышая толщину в

3,5-8 см, давая время для застывания каждому слою [1]. Внутри проделывают то же самое,

после застывания материала каркас убирают и приступают к окончательной отделке [2].

Рисунок 5 – «Распыление цементной смеси спецоборудованием» Метод, основанный на применении несъемной опалубки, позволяет сократить

строительные работы до 2-х недель, исключая процессы закладывания фундамента и отделки. Все части дома производят на промышленных предприятиях. Сборка производится непосредственно на стройплощадке. В качестве исходного материала выбирается пенополистирол. В итоге получается энергоэффективный дом, в составе которого использовано большое количество теплоизоляционных материалов. Фасад сооружения покрыт водостойкой штукатуркой [3].

Рисунок 6 – «Несъемная опалубка» Купольный дом, выполненный по технологии на основе сборных фабричных

конструкций, практически полностью копирует предыдущий метод. Для блочных конструкций не требуется дополнительное бетонирование. Они отправляются полным комплектом, в который входят двери, окна и вентиляционные системы. К достоинствам

142

можно отнести простой монтаж дома, а также наличие на блоках специального покрытия,

которое значительно увеличивает скорость фасадной отделки [3].

Рисунок 7 – «Сборка купольного дома из заводских блоков» Итак, кратко анализируя каждую технологию строительства купольного дома, мы

можем убедиться в том, что останавливать выбор без потерь можно на любом способе. Все они являются быстрыми, экономичными и энергоэффективными. Подбор строительного материала зависит от предпочтений заказчика – легкие, теплоизоляционные и дешевые пиломатериалы или прочный, трудный в монтаже монолитный железобетон. В каждом варианте вы обнаружите гораздо больше плюсов, чем минусов. Высокий потенциал купольных домов можно увидеть из сравнительной характеристики.

Таблица 1 «Сравнительная характеристика купольного и параллелепипедного домов»

143

Сравнение купольного дома с параллелепипедным показывает большое преимущество сферической формы над угольной. Чтобы добиться тех же качеств, в

прямоугольном доме необходимо учесть набор факторов:

сезонная динамика климата;

ветровой режим;

температура и влажность воздуха;

статистика сезонных осадков [5]

Вто же время, при выборе купольного дома люди могут практически полностью или совсем опустить все вышеперечисленные условия, благодаря физическим и конструктивным особенностям сферической формы.

Взаключение, хочется сказать, что рассмотренные достоинства и недостатки купольных домов, а также их технологии возведения составляют полную картину, которая может предоставить строителям, заказчикам и инженерам-любителям полезную информацию для более четкого понимания устройства и эксплуатации этих уникальных сооружений.

Список литературы

1.https://dvamolotka.ru/post/4863-kupolnye-doma.-tehnologiya-stroitelstva [Электронный ресурс] (дата обращения – 9.04.2022)

2.https://xn----7sbkucdeifqhb5a8g5bkz.xn--p1ai/blog/vse-o-kupolnyh-domah/novosti-ot- zavoda-dobrosfera/kupolnyj-dom-tehnologii-vozvedeniya-i-osobennosti-planirovki

[Электронный ресурс] (дата обращения – 10.04.2022)

3.https://cyberleninka.ru/article/n/unikalnyy-kupolnyy-dom/viewer [Электронный ресурс] (дата обращения – 10.04.2022)

4.https://www.elibrary.ru/item.asp?id=27515082 [Электронный ресурс] (дата обращения –

9.04.2022)

5. Купольный дом сфера - особенности строительства и эксплуатации (kamsaddeco.com)

[Электронный ресурс] (дата обращения – 10.04.2022)

144

УДК 624.01 (72.032)

АРХИТЕКТУРНЫЕ АСПЕКТЫ ЭВОЛЮЦИИ БОЛЬШЕПРОЛЁТНЫХ КОНСТРУКЦИЙ

Куделькин А.С.1 Агеева Е.Ю.1

1Нижегородский государственный архитектурно-строительный университет, Нижний Новгород, e-mail: andrkyd2002@gmail.com, ag-eu11@yandex.ru

Востребованность большепролётных конструкций прослеживалась ещё с древних времён и объяснялась как потребностью населения жить среди величественных и исключительных построек, так и в необходимости реализовывать сложные формы и покрытия в здании с минимальными затратами и максимальной безопасностью для посещения. Одни конструкции заменялись другими, появлялись новые строительные материалы, что и вело к воплощению более сложных архитектурных форм и повсеместному возведению уникальных сооружений с большими пролётами. Такие строения служат не только в качестве места для проведения массовых мероприятий определённого профессионального направления, но и архитектурной особенностью и показателем особого статуса в инфраструктуре любого крупного города. В статье с использованием методик анализа, обобщения и систематизации теоретической и учебной информации приведены исторические особенности развития большепролётных конструкций и некоторые аспекты их применения.

Ключевые слова: большепролётные конструкции, архитектура, эволюция, строительные материалы, большепролётные сооружения

ARCHITECTURAL ASPECTS OF THE EVOLUTION OF LARGE-SPAN STRUCTURES

Kudelkin A.S.1 Ageeva E.Y.1

1Nizhny Novgorod state University of architecture and construction, Nizhny Novgorod; e-mail: andrkyd2002@gmail.com, ag-eu11@yandex.ru

The demand for large-span structures has been traced since ancient times and was explained both by the need of the population to live among majestic and exceptional buildings, and by the need to implement complex shapes and coverings in a building with minimal costs and maximum safety for visiting. Some structures were replaced by others, new building materials appeared, which led to the embodiment of more complex architectural forms and the widespread construction of unique structures with large spans. Such buildings serve not only as a venue for mass events of a certain professional direction, but also as an architectural feature and an indicator of a special status in the infrastructure of any large city. The article presents the historical features of the development of large-span structures and some aspects of their application using methods of analysis, generalization and systematization of theoretical and educational information.

Keywords: large-span structures, architecture, evolution, building materials, large-span construction

Архитекторы и инженеры с давних времен стремились к перекрытию больших пролетов, но далеко не сразу были доступны все варианты, существующие сейчас. Только технический прогресс, использование неизведанных ранее материалов и технологий привело к возможности перекрывать значительные пролеты без внутренних,

промежуточных опор для зданий самого различного назначения: промышленного

(авиационные заводы, лабораторные корпуса различных производств и т.д.),

общественного (театры, концертные и спортивные залы, крытые стадионы и арены и т.д.),

специального. [1]

Большепролётные конструкции продолжают играть весомую роль и остаются востребованными ввиду масштабов новых архитектурных проектов и в потребности их осуществления максимально быстрым, малозатратным и безопасным способом. Поэтому

145

так важно проследить исторические особенности большепролётных конструкций и выявить архитектурные аспекты их применения.

Такого рода архитектура начала зарождаться ещё в Древней Греции и Древнем Риме,

о чём говорит первое в истории большепролетное строение, появившееся ещё в 125

году н. э. – Пантеон Рима (рис.1.1) [1,2], диаметр основания которого составляет 43 метра.

Уже тогда человечеству хотелось покорить пространство и создать то, что будет величественно стоять веками. Поэтому особое внимание обращалось на структурные элементы, которые давали возможность воплотить замысел архитектора, той картинки,

появившейся в голове архитектора. Популярность большепролётных конструкций росла, а

позднее стали появляться и другие монументальные строения с элементами подобных конструкций по всему миру.

Рисунок 1 – Внутреннее пространство Пантеона в Риме

146

История показывает, что для развития большепролетных конструктивных систем важно было повышение качества и надежности строительства. И можно заметить, как возникновение того или иного вида материала было обусловлено определёнными культурными ценностями и желанием получить определённые архитектурные формы в здании, а применение данного типа конструкций позволило в наибольшей мере усилить потенциал несущих конструкций здания, создавая более легкие и экономичные перекрытия.

Однако строительная техника того времени не позволяла строить легкие сооружения из камня, так как каменные большепролётные сооружения отличались особой массивностью и возводились на протяжении многих десятилетий.

Изначально дешевле и проще в применении были деревянные строительные конструкции, чем каменные, при этом так же способствовали перекрытию внушительных пролётов.

В XVIII – XIX веках стала активно развиваться чёрная металлургия, что обогатило строителей материалами более прочного сорта, чем камень и дерево, а именно чугун и сталь, из которых стали изготавливать швеллеры и двутавры (рис. 2).

Рисунок 2 – Швеллер и двутавр в сечении и в объёме

В конце XVIII века открыли новый известный нам сейчас материал для большепролётных зданий – железобетон. А уже в XX веке совершенствование конструкций из этого материала привело к образованию таких тонкостенных пространственных

147

конструкций, как оболочки, складки, купола. В связи с этим даже появилась отдельная теория расчёта и конструирования, над которой работали отечественные учёные с целью облегчить в строительстве применение конструкций для больших пролётов, при этом усилив прочностные показатели сооружения.

Вдальнейшем, ближе к XXI веку, широкое применение получили висячие покрытия со специальными мембранными оболочками, а также пневматические и стержневые системы.

Всовременном строительстве большепролётных сооружений эффективность использования растянутых мембранных оболочек (рис. 3) [6] доказывают:

-малые расходы стали и бетона в сравнении с другим устройством покрытий;

-совместная работа опорного контура с мембраной;

-способность значительно упрощать конструкции за счёт совмещения несущих и ограждающих функций в мембране;

-наименьшая трудоёмкость и технологичность конструкции, позволяющая сократить сроки возведения здания.

Рисунок 3 – Виды мембранных оболочек Мы уже знаем, как прогрессировало применение различных строительных

материалов, каждый из которых был испытан на прочность временем, но что же из себя представляют большепролётные конструкции так конкретно и не определили.

Чёткий ответ здесь сложно сформулировать, так как мнения экспертов расходятся, а

единого определения нет: одна версия гласит, что это любая конструкция с длиной пролёта

148

более 36 метров, вторая – что конструкции с безопорным покрытием длиной более 60 м.

Независимо от этого, нужно понимать, что строения с большими пролётами несут за собой высокий уровень ответственности архитектора и необходимость в принятии дополнительных мер безопасности на каждом из этапов строительства.

Нормативная литература тоже не содержит в себе нужной нам терминологии, однако исходя из Постановления Правительства [4] большепролётными стали считать конструкции с пролётом от 18 метров и более, что образует условия для формирования уникальных сооружений.

Вследствие чего можно прийти к выводу, что большепролётные конструкции представляют собой такие несущие конструкции перекрытий [3,5], которые отличаются увеличенной несущей способностью при малой материалоёмкости и применяются для сооружения семи перекрытий больших пролётов, например, в мостостроении или строительстве стадионов.

В современном мире уже сложно представить здание без использования большепролётных конструкций, тенденции говорят сами за себя. Строятся и стадионы, и

ледовые арены, и концертные залы, и торговые центры, и другого рода уникальные строения. Всё бы это не было возможно, если бы не целая эволюция конструкций и появление новых технологических решений.

Список литературы

1. В.Д. Таратута, А. М. Бегельдиев Большепролётные конструкции промышленных и гражданских зданий и сооружений / В.Д. Таратута, А. М. Бегельдиев – Краснодар, КубГАУ,

2017 – 187 с.

2.[Электронный ресурс] [URL:] – http://bolsheprolet.ru/tpost/3ztk18gs91-istoriya-i- perspektivi-razvitiya-bolshep (дата обращения 10.09.2020)

3.Е.Ю. Агеева, М. А. Филиппова Большепролѐтные спортивные сооружения:

архитектурные и конструктивные особенности / Е.Ю. Агеева, М. А. Филиппова – Нижний Новгород, ННГАСУ, 2014 – 84 с.

4. [Электронный ресурс] [URL:] – https://www.mos.ru/authority/documents/doc/14459220/

(дата обращения 25 июля 2006)

5. Е.Д. Амарина Строительные конструкции, здания и сооружения / Е.Д. Амарина – Краснодар, 2020 - 6 с.

6. О.М. Николаева, М.А. Джиоева, Е.М. Мистейко Применение новых большепролетных конструкций в современной архитектуре / О.М. Николаева, М.А. Джиоева, Е.М. Мистейко

– Донской государственный технический университет, 2017 – 6 с.

149