Моделирование узлов вантовых покрытий спортивных сооружений

Статья посвящена моделированию узлов вантовых покрытий спортивных сооружений. В последние десятилетия вантовые системы все чаще применяются при строительстве большепролетных сооружений, в том числе спортивных комплексов. Стадионы и спортивные комплексы, построенные на территории новых современных микрорайонов, становятся центрами притяжения городских жителей, играют особую роль в обновлении и оживлении городской среды. Преимуществами вантовых систем являются возможность сокращения количества опор каркаса, снижение стоимости монтажных и транспортных работ, сокращение сроков строительства, использование меньшего количества металла. Это позволяет снизить затраты на реализацию проекта и улучшить экономическую эффективность. Однако использование закрытых канатов, подверженных коррозии и усталости материала, в вантовых системах может привести к неожиданному отказу системы. Решением может стать использование открытых канатов. В статье подчеркиваются преимущества вантовых систем, рассматриваются перспективные направления их проектирования с использованием методов твердотельного моделирования. Создание цифровых моделей дает возможность оценить влияние удлинения и перекоса вант, учесть продольную силу, возникающую в балочном элементе, изменения температуры, сравнить различные варианты конструктивных решений крепления вант к балочным элементам и пилонам. Авторы рассматривают несколько типов узлов вантовых покрытий и предлагают методы их моделирования.

Н.А. БУЗАЛО¹, канд. техн. наук (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.),
Р.Р. ПОНОМАРЕВ¹, аспирант (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.);
В.А. СМИРНОВ^2,3, канд. техн. наук (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.)

¹ Южно-Российский государственный политехнический университет им. М.И. Платова (346428, г. Новочеркасск, ул. Просвещения, 132)
² Научно-исследовательский институт строительной физики РААСН (127238, г. Москва, Локомотивный пр., 21)
³ Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет (129337, г. Москва, Ярославское ш., 26)

1. Смирнов В.А. Висячие мосты больших пролетов. М.: Высшая школа, 1975. 368 с.
2. Кабанцев О.В., Карпиловский В.С., Криксунов Э.С., Перельмутер А.В. Технология расчетного прогноза напряженно-деформированного состояния конструкции с учетом истории возведения, нагружения и деформации. International Journal for Computational Civil and Structural Engineering. 2011. № 7 (3). С. 110–117.
3. Сыч С. Проектирование вантовых конструкций в Autodesk Robot Structural // Analysis Professional CAD Master. 2012. № 6. C. 84–86.
4. Бузало Н.А., Пономарев Р.Р., Смирнов В.А. Деформационный расчет вантовых конструкций покрытий спортивных сооружений // Жилищное строительство. 2022. № 10. С. 46–49. DOI: https://doi.org/10.31659/0044-4472-2022-10-46-49
5. Перельмутер А.В., Сливкер В.И. Расчетные модели сооружений и возможность их анализа. М.: АСВ, 2011. 736 с.
6. Сафронов В.С. Расчет висячих и вантовых мостов на подвижную нагрузку. Воронеж: Изд-во Воронежского университета, 1983. 196 с.
7. Ананьин А.И. Основные уравнения строительной механики в нелинейном расчете гибкой нити. Современные методы статического и динамического расчета сооружений и конструкций. Воронеж: Изд-во ВГАСА, 2002. С. 69–75.
8. Горбушко М.А., Ефремов И.М., Сидоров А.С., Смирнов С.А., Теплых А.В. Инженерные технологии построения расчетных моделей и анализа результатов в системе SCAD Office: модели металлокаркасов // CAD Master. 2006. № 5. C. 82–93.