Молодежная научная весна 20. Часть 4

начально строился как образовательное учреждение – как женская гимназия, однако за время существование он несколько раз менял свое предназначение. Во время гражданкой войны в здании располагался Штаб атаманских войск, а во время Великой Отечественной войны размещался эвакогоспиталь № 1479. Здание сохранило свое первоначальное назначение, но с течением времени совершенствуются образовательные технологии, меняются сами подходы к образованию, возникает потребность в дополнительном оснащении аудиторий, в применении ЭВМ, телевидения, кинофикации, в доукомплектование недостающими помещениями. Появляется необходимость проведения мероприятий, связанных с реконструкцией объектов для улучшения качества подготовки выпускников. В современном обществе, кроме того, требуется приспособление всех общественных учреждений для маломобильных групп населения (далее МГН) [3].

Перед началом реконструкции или капитального ремонта памятниковархитектурывобязательномпорядкепроводитсяобследование объекта для оценки эксплуатационной пригодности, дляразработкирешенийпоадаптацииисторическихпамятников под современные требования.

Обследование памятников архитектуры имеет ряд особенностей:

−запрещается проводить работы, оказывающее динамическое и вибрационное воздействие на конструкции;

−рекомендуется использовать для определения характеристик материалов и конструкций преимущественно неразрушающие методы;

−вскрытия и другие воздействия на конструкции должны проводиться только по согласованию с органами охраны объектов культурного наследия и при получении разрешения [4].

В марте 2020 г. автором было выполнено обследование корпуса историко-филологического факультета для разработки мероприятий по обеспечению доступности объекта для МГН.

Главные юго-западный и юго-восточный фасады здания выходят на улицы Чкалова и Бутина. Корпус представляет собой двухэтажное здание с подвалом. Имеет Ш-образную форму в плане. Планировочная схема здания коридорная с односторонним размещением учебных помещений вдоль главных фасадов. Композиционным центром корпуса является большой актовый

61

зал, расположенный на втором этаже над центральным входом. Здание имеет большое количество декоративных элементов как снаружи, так и внутри.

Основными повреждениями здания являются разрушения кирпичной кладки вследствие ее увлажнения (например, на ступенчатом парапете и полуколоннах второго этажа над центральным входом). Для предотвращения дальнейшего разрушения необходимо выполнить капитальный ремонт крыши и системы водоотвода для предотвращения увлажнения конструкций, восстановить нормативное состояние конструкций и лепного декора.

Учебный корпус, на сегодняшний день, труднодоступен для МГН даже с посторонней помощью. При этом внутренняя планировка позволяет адаптировать корпус под эти цели: помещения прямоугольные в плане, площадь которых достаточна для организации рабочих мест для людей на коляске; широкие коридоры, дверные проемы в аудитории позволяют передвигаться в инвалидных колясках. Главная проблема – входная зона. Основной вход в здание выходит на людную улицу, отсутствуют пандус и подъемники, имеется только кнопка вызова сопровождающего.Расположитьпандусиподъемникувходанепредставляется возможным, так как они будет затруднять движение пешеходов.Габаритытамбуранесоответствуютминимальнымзначениям (длина должна быть не менее 1,8 м). В вестибюле лестница оснащена пандусом, выполненным из двух металлических полос, угол его наклона превышает допустимые нормы: 30 градусов, поручни отсутствуют. Подняться по такому пандусу затруднительно даже с посторонней помощью, и невозможно самостоятельно для инвалида ‒ колясочника.

В рамках вариантного проектирования предложено использовать для МГН вход, расположенный на северо-западном фасадеивыходящийвовнутреннийдвор,чтопозволитнетолькоразместитьпандусвсоответствииснормами,ноисделатьдополнительный подъезд к зданию и специальные парковочные места для инвалидов. Разработанный проект предусматривает также организацию санузла в левой части здания рядом с новым входом, пристроек для размещения лифта на северо-восточном дворовом фасаде.

Реализация мероприятий позволит сохранить архитектурную выразительность памятника и выполнить одно из важней-

62

ших требований сегодняшнего общества – безбарьерную среду для МГН.

Список литературы

1.Постановление Правительства Российской Федерации от 6 от 26 ноября 2001 года № 815 (с изменениями на 11 ноября 2006 года) О федеральной целевой программе «Сохранение и развитие архитектуры историческихгородов(2002–2010годы)»[Электронныйресурс].Режим доступа: http://www.docs.cntd.ru/document/901807199 (дата обращения: 10.04.2020).

2.ПриказМинкультурыРоссииот27.04.2012N425Орегистрации объекта культурного наследия регионального значения «Первая женская гимназия» (г. Чита) в едином государственном реестре объектов культурного наследия (памятников истории и культуры) народов Российской Федерации [Электронный ресурс]. Режим доступа: https:// www.legalacts.ru/doc/prikaz-minkultury-rossii-ot-27042012-n-425-o- registratsii/ (дата обращения: 10.04.2020).

3.ГОСТР58178-2018Сохранениеобъектовкультурногонаследия. Доступность объектов культурного наследия для маломобильных групп населения. Общие требования. [Электронный ресурс]. Режим доступа: http:// www.docs.cntd.ru/document/1200159891 (дата обращения: 10.04.2020).

4.ГОСТ Р 55567-2013 Порядок организации и ведения инженер- но-технических исследований на объектах культурного наследия. Памятники истории и культуры. Общие требования. [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://www.docs.cntd.ru/document/1200104253 (дата обращения: 10.04.2020).

Научный руководитель – М. Б. Мершеева, канд. техн. наук, доцент, зав. кафедрой строительства Забайкальского государственного университета.

В. А. Лесков,

студент гр. СУС-14, факультет строительства и экологии ЗабГУ

Расчет сооружений с учетом особых нагрузок

Выполнена оценка напряженно-деформируемого состояния несущих конструкций автостоянки при выходе из строя одной из колонн первого уровня. Устойчивость и живучесть здания от

63

прогрессирующего обрушения обеспечивалась за счет армирования основных несущих конструкций каркаса.

Расчет сооружения производился на следующие сочетания:

1)основное сочетание нагрузок, состоящее из постоянной, длительной и кратковременной нагрузки [1];

2)особоесочетаниенагрузок,состоящееизпостоянной,длительной, кратковременной и особой (сейсмической) нагрузок [2];

3)особое сочетание нагрузок для расчета на предотвращение прогрессирующего обрушения. Учитывались нормативные постоянная и длительная нагрузки. Формировались локальные разрушения. Кратковременные нагрузки не учитывались. При расчетах рассматривались две ситуации разрушения: постепенное разрушение и мгновенное удаление колонны [3].

Расчет первичной схемы (без удаления несущих элементов) на основное и особое (сейсмическое воздействие) сочетание нагрузок производился в программном комплексе ПК Мономах. Изополя перемещений по оси Z для первичной схемы показаны на рис. 1.

Рис. 1. Изополя перемещений по оси Z в первичной схеме

64

Расчет вторичной схемы по первой ситуации (постепенное разрушение) производился при помощи программного комплекса ПК Мономах. Изополя перемещений по оси Z при локальном разрушении крайней колонны при первой ситуации показаны на рис. 2.

Рис. 2. Изополя перемещений по оси Z при локальном разрушении крайней колонны при первой ситуации (постепенное разрушение)

Расчет вторичной схемы при второй ситуации (мгновенное удаление колонны) производился в программном комплексе Ли- ра-САПР. Изополя перемещений по оси Z при локальном разрушении крайней колонны (при мгновенном удалении) показаны на рис. 3.

При расчете вторичной конструктивной системы рассматривались случаи исключения поочередно внутренней, угловой и крайней колонн на первом уровне автостоянки.

Расчеты показали устойчивость и живучесть здания к прогрессирующему обрушению в обеих ситуациях, то есть при мгновенном удалении колонны и при постепенном выходе из строя колонны.

65

Рис. 3. Изополя перемещений по оси Z при локальном разрушении крайней колонны (вторая ситуация)

Наиболее неблагоприятным расчетным условием является расчетпервичнойсхемынаособоесочетание(сейсмическоевоздействие). Именно при этом сочетании в конструкциях возникают наибольшие усилия и деформации. Конструирование выполнялосьприпомощиПКМономах.Порезультатамрасчетовопределились сечения элементов и их армирование при заданной прочности материалов.

Список литературы

1.СП 20.13330. 2016 «Нагрузки и воздействия. Основные положения» [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://www.gosthelp.ru// (дата обращения: 10.04.2020).

2.СП 14.13330. 2018 «Строительство в сейсмических районах» [Электронныйресурс].Режимдоступа:http://www.gosthelp.ru//(дата об-

ращения: 10.04.2020).

3.СП 385.1325800 «Защита зданий и сооружений от прогрессирующего обрушения» [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://www. gosthelp.ru// (дата обращения: 10.04.2020).

Научный руководитель – Г. В. Стетюха, доцент кафедры строительства Забайкальского государственного университета.

66

В. С. Попова,

студентка 5-го курса, факультет строительства и экологии ЗабГУ

Надежность несущих конструкций детского развлекательного центра при эксплуатации в условиях с агрессивной средой

Большую проблему в условиях крытых плавательных бассейнов представляет повышенная влажность внутреннего воздуха. Отсутствие должного регулирования влажности может привести к проблемам, связанным с коррозией, разрушением элементов конструкций.

Для обеспечения обязательных параметров микроклимата требуется соблюдать относительно высокие температуры воды

ивоздуха в помещениях. Относительная влажность воздуха в помещениях бассейна должна быть в пределах 40–65 %, а температура воздуха в зале с ваннами бассейна – на 1–2 °С выше температуры воды в бассейне, но не более 35 °С.

Вздании детского развлекательного центра для организации полноценного отдыха предусмотрена водная зона. К водной зоне относятся зал аквапарка с бассейнами и душевые. Для бассейнов в качестве основных методов обеззараживания воды могут быть использованы озонирование, хлорирование. При хлорировании воды водородный показатель (рН) должен быть 7‒7,8. В водной зоне степень агрессивного воздействия является среднеагрессивной для металлических конструкций. Именно по степени агрессивного воздействия определяются оптимальный материал конструкций и эффективная защита строительных конструкций от коррозии.

Несущая конструкция водной зоны представлена в виде балки с затяжкой, шарнирно опертой на колонны. Технико-экономи- ческое сравнение вариантов конструкций покрытия выполнено дляпредварительнонапряженнойбалкисзатяжкойпролетом72м

истальной фермы такого же пролета из гнутозамкнутых профилей. С учетом значительного количества узлов фермы, которые будут наиболее уязвимыми для возникновения коррозии предпочтение отдано предварительно напряженной балке с затяжкой.

Для изготовления балки принята марка стали С255, применяемая для создания металлоконструкций, которые относятся к

67

первой группе конструкций. Эта группа характеризуется сварными элементами, применяемыми в особо тяжелых эксплуатационных условиях. Рассматриваемая сталь характеризуется высокими механическими свойствами, но при этом она не устойчива к коррозии. Именно поэтому предусмотрены меры защиты от воздействия влаги и некоторых других химических веществ. Для открытых поверхностей балок и колонн предусмотрено двойное окра- шиваниеповерхностиводостойкойэмальюПФ-115припредвари- тельном грунтовании основания за один раз грунтовкой ГФ-021.

Защита от коррозии выполняется в несколько последовательных этапов: подготовка (очистка) поверхности, подготовка материалов, нанесение грунтовки, которая позволяет обеспечить сцепление последующих слоев защитных покрытий с защищаемой поверхностью, нанесение защитного покрытия и полная его сушка.

В связи с применением металлических несущих конструкцийпредполагаетсякомплекснаязащитаметаллоконструкцийот коррозии, которая заключается в оптимальном проектировании, профилактических противокоррозионных мерах и устройстве лакокрасочных покрытий. К профилактическим противокоррозионным мерам относится изоляция покрытий и перекрытий изделиями из волокнистых и зернистых материалов насухо, а также прокладка подкровельной антиконденсатной (гидроизоляционной) пленки типа ЮТАКОН. Вторичная защита от коррозии обеспечивается газотермическим напылением полиуретанового лакокрасочного покрытия.

При проектировании несущих стальных конструкций – предварительно напряженной балки с затяжкой учитывалось уменьшениеколичестванедоступныхмест,вкоторыхможетскапливаться влага, провоцирующая появление очагов коррозии. Перед монтажом предусмотрен обязательный визуальный контроль поверхности стальных конструкций. Все элементы конструкций должны иметь ровную поверхность без дефектов (вмятин, сколов, заусениц), закругленные острые края, очищенные и обработанные кромки срезов, качественные сварные швы, соединения без перекосов, зазоров и так далее.

Основным правилом для конструкций, в будущем эксплуатируемых во влажных условиях, является то, что элементы и узлы их соединения должны иметь свободный доступ для осмо-

68

тров и возобновления защитных покрытий. В конструкциях балок и колонн предусмотрены вспомогательные элементы (мостики и галереи), предназначенные для осмотра состояния металла и восстановления защитных покрытий. Конструктивные решения сечений приняты двутавровыми, что допускается в зданиях со среднеагрессивными средами, при этом для закладных деталейи анкеровпредусмотреназащитацементнымраствором. Значения толщины стальных элементов закладных деталей и соединительных элементов приняты более 6 мм согласно нормам.

Важным условием обеспечения надежности конструкций является наличие вентиляции. Вентиляция запроектирована приточно-вытяжная с механическим и естественным побуждением. В здании предусмотрена венткамера для размещения технологического оборудования.

Учитывая все перечисленные факторы, для строительных конструкций, подвергающихся воздействию агрессивной среды в водной зоне здании детского развлекательного центра в ходе эксплуатации, необходимо создать условия, при которых конструкции будут надежны весь свой жизненный цикл, обеспечивая тем самым несущую способность отдельных элементов здания и самого здания в целом.

Список литературы

1.Издательский дом Сорокиной. [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://www.ids55.ru/ais/articles/invest/832-2012-08-10-15-33-12. html. (дата обращения: 23.02.2020).

2.Р НП «АВОК» 7.5-2012 Обеспечение микроклимата и энергосбережение в крытых плавательных бассейнах. Нормы проектирования. М., 2012.

3.СП 28.13330.2017. Свод правил. Защита строительных кон- струкцийоткоррозии.АктуализированнаяредакцияСНиП2.03.11-85(с Изменением N 1). М., 2017.

4.СП 72.13330.2016. Свод правил. Защита строительных конструкций и сооружений от коррозии. Актуализированная редакция СНиП 3.04.03-85 (с Изменением № 1). М., 2016.

5.Эвриал. [Электронный ресурс]. Режим доступа: https:// www. avrial.ru/blog-kompanii/zdaniya-v-usloviyah-agressivnoj-sredy. (дата обращения: 23.02.2020).

Научный руководитель – М. В. Чечель, доцент кафедры строительства Забайкальского государственного университета.

69

Д. А. Толочкина,

студентка группы СУС-14, факультет строительства и экологии ЗабГУ

Анализ выбора рационального типа ферм различной конструкции

Геометрически неизменяемую прямолинейную конструкцию систем стержней, соединенных в углах, называют металлической фермой. Фермы, изготовленные по типу «Молодечно» из гнутозамкнутых стальных профилей, используются для одноэтажныхпромышленныхсооружений.Ихизготовлениепредставляетсобойхорошоотработанныйтехнологическийпроцесс.Для такой конструкции не требуется использовать много исходного материала; не требуется производить много сварных швов. Конструкции из гнутозамкнутых стальных профилей очень удобно красить, что позволяет обеспечить надежную антикоррозионную защиту металла. Применение готовых сборных элементов покрытия значительно ускоряют строительный процесс возведения каркаса здания. Готовые изделия имеют хороший эстетичный вид.

Именно эти свойства ферм из гнутозамкнутых профилей были использованы при проектировании несерийной фермы пролетом 36 м нестандартного очертания. Ферма запроектирована с двухскатным верхним и ломаным нижним поясом.

Для окончательного выбора варианта фермы была проведена работа по сравнению ферм из гнутозамкнутых профилей и из прокатных профилей различного сечения. Для проведения данного сравнения была сконструирована расчетная схема фермы в программеAUTOCAD, в двух вариантах, с расцентровкой узлов и без нее (рис.1).

Рис. 1. Узлы фермы, выполняемые с расцентровкой узлов и без нее

70