Сайт научно-технического журнала «Инженерные системы. АВОК Северо-Запад»

Минстрой России разрабатывает свод правил для проектирования уникальных большепролетных объектов

Минстрой России разрабатывает новый свод правил СП «Конструкции покрытий пространственные металлические. Правила проектирования», который позволит воплощать самые смелые архитектурные идеи с уникальными большепролетными объектами.

Об этом сообщил министр строительства и жилищно-коммунального хозяйства Российской Федерации Ирек Файзуллин.

«Новый свод правил решит проблему отсутствия в российских нормативных документах требований к проектированию металлических конструкций пространственных покрытий, которые широко применяются в современном строительстве: для покрытия стадионов, концертных комплексов, торговых комплексов, выставочных павильонов. В России таких объектов уже достаточно много. Например, стадионы «Локомотив», «Лужники», «Динамо», стадионы чемпионата мира по футболу. Москвичи могут оценить использование таких конструкций внутри Гостиного Двора, ККЦ «Крылатское» или филармонии в парке «Зарядье». В России есть настоящие профессионалы проектирования уникальных большепролетных объектов, но их компетенции нужно наращивать, а востребованность в таких объектах постоянно увеличивается. Поэтому разрабатываемый свод правил призван не только сохранить лучший опыт, но и способствовать внедрению самых передовых технологий в практику строительства при сохранении безопасности строительных конструкций и одновременно стимулировать развитие промышленности в соответствующем сегменте отрасли», – акцентировал Ирек Файзуллин.

Министр уточнил, что в России пока еще нет производства части современных материалов: закрытых спиральных канатов комплектной поставки с анкерными устройствами и канатов, изготавливаемых по принципу монострендов, с высокими допускаемыми напряжениями, ударной вязкостью, свариваемостью и усталостной прочностью.

«При этом у нас достаточно большая история применения таких конструкций. Первым в России применять металлические пространственные конструкции в проектах стал выдающийся инженер Владимир Григорьевич Шухов. Среди объектов с применением таких конструкций – сетчатый цилиндрический свод на Всероссийской Нижегородской выставке, стальные сетчатые оболочки двоякой кривизны пролетом 40 метров, дебаркадер Киевского вокзала в Москве, знаменитые гиперболоидные сетчатые башни, а также всем известный ГУМ», – добавил Ирек Файзуллин.

По словам главного научного сотрудника лаборатории металлических конструкций ЦНИИСК им. В.А. Кучеренко (АО «НИЦ «Строительство») Павла Еремеева, свод правил определит базовые требования к конструктивным решениям зданий и сооружений с металлическими пространственными конструкциями.

«В проекте свода правил применены новые конструктивные решения, методы расчета и проектирования с применением современных пространственных стержневых конструкций, вантовых и висячих систем, тонколистовых оболочек, комбинированных пространственных систем, таких как сетчатые оболочки, системы типа «велосипедное колесо», тенсегрити-системы и так далее. Экономическая эффективность решений с пространственными конструкциями в зависимости от величины пролета покрытия, которая варьируется от 40 до 250 метров, может составлять примерно от 5% до 20% по сравнению с традиционными конструкциями», – заметил он.

В документе предусмотрено применение стали повышенной прочности. Так, если обычные стали С255, С355 имеют расчетное сопротивление 2 550, 3 550 кг на квадратный сантиметр, то стали повышенной прочности – более 3 900 — 5000 кг на квадратный сантиметр, стальные канаты – 7000 кг на квадратный сантиметр и выше.

В свод правил включены положения более 10 СТУ по проектированию большепролетных спортивных объектов сочинской Олимпиады 2014 года и чемпионата мира по футболу 2018 года в части требований по нагрузкам, расчетам, проектированию металлических конструкций пространственных покрытий. В состав документа включены ранее отсутствующие в нормативной базе требования по определению снеговых нагрузок для сооружений, минимальный размер которых в плане превышает 100 метров, а также в части определения аэродинамических коэффициентов для уникальных сооружений повышенного уровня ответственности с нестандартной формой поверхности покрытия. Включены требования в части устройства в металлической конструкции покрытия пролетом свыше 100 метров антисейсмических швов. Установлены отсутствующие ранее в нормативной базе требования к защите несущих конструкций стадионов от аварийных воздействий, которые могут вызвать их прогрессирующее обрушение.

С целью снижения расхода материалов, трудоемкости и стоимости возведения объектов капстроительства, а также для сокращения сроков строительства в проекте документа предусмотрен учет работы элементов стержневых конструкций на сжатие-растяжение без изгиба, висячих конструкций – на растяжение без опасности потери устойчивости, а также максимальное использование несущей способности высокопрочной стали, позволяющее снизить собственный вес покрытия и нижележащих конструкций. Кроме того, в ряде случаев предусмотрено совмещение несущих и ограждающих функций строительных конструкций, а также возможность перекрытия без промежуточных опор практически любых требуемых пролетов. За счет возможности монтажа конструкций без устройства лесов и подмостей снизится также трудоёмкость возведения зданий и сооружений и повысится скорость строительства.

«Важным фактором развития нормативной базы в части пространственных металлических конструкций стала возрастающая потребность в сооружениях с большим внутренним пространством, свободным от промежуточных опор. Традиционные конструкции, например, фермы, балки, рамы, арки, применить здесь практически невозможно. Уникальные большепролетные объекты требуют применения особенных конструкций. При этом, с увеличением пролета экономическая целесообразность применения таких конструкций возрастает, и для этого, естественно, требуются новые решения и технологии, которые и будут учтены в своде правил», – отметил директор ФАУ «ФЦС» Сергей Музыченко.

Инициатором разработки СП выступили ЦНИИСК им. В.А. Кучеренко АО «НИЦ Строительство». Учреждение принимало участие в проектировании, изготовлении и монтаже ряда объектов с участием зарубежных компаний. Среди таких объектов – спорткомплекс «Олимпийский», стадион «Локомотив», стадионы к чемпионата мира по футболу в 2018 году, Гостиный двор, а также реконструкция стадиона «Динамо». Работы по разработке документа организованы ФАУ «ФЦС», в настоящее время по документу успешно завершена экспертиза в ТК 465 «Строительство».