Остроумов Б.В.
advertisement
15 Металлостроительство ëÂÚ˜‡Ú‡fl ·‡¯Ìfl ÌÓ‚ÓÈ ÍÓÌÒÚÛ͈ËË Б.В. ОСТРОУМОВ, д-р техн. наук (ЦНИИПСК им. Мельникова) Новое конструктивное решение сетчатой башни, разработанное в отделе высотных сооружений ЦНИИПСК им. Мельникова по идее и под руководством автора данной статьи, защищено патентом на изобретение № 2178494 с приоритетом от 20.01.2002 г. В состав несущих конструкций башни (рис. 1 и 2) входят: • наклонные и горизонтальные прямолинейные элементы; • узлы, в каждом из которых соединены шесть прямолинейных элементов (в опорных узлах — два элемента); • горизонтальные диафрагмы в виде ферм, одним из поясов которых являются горизонтальные элементы, сходящиеся в узле. Элементы соединены болтами через фланцы. Геометрические размеры поперечных сечений и внешние очертания сооружения теоретически могут быть любыми. Как правило, их определяют архитектурный облик и оптимизация весовых показателей. Наиболее сложными элементами сооружения являются узлы. При разработке их принципиальной конструкции были рассмотрены два варианта (рис. 3, а, б) конструктивного решения: с прорезной вертикальной фасонкой; с цельной вертикальной фасонкой и привариваемыми к ней горизонтальными элементами. Теоретические исследования конструкций рассматриваемых узлов выявили завиРис. 2. Вид башни изнутри симость их несущей а) б) Рис. 3. Варианты узлов Рис. 1. Общий вид башни а — с прорезной вертикальной фасонкой; б — с цельной вертикальной фасонкой 16 МОНТАЖНЫЕ И СПЕЦИАЛЬНЫЕ РАБОТЫ В СТРОИТЕЛЬСТВЕ ◆ 1‘07 Рис. 4. Модели узлов для испытаний на статические и циклические нагрузки Рис. 5. Модель узла на стенде для проверки соосности элементов способности и долговечности от соотношения жесткости наклонных и горизонтальных элементов, соединяемых в узле. При недостаточной жесткости горизонтальных элементов в местах крепления к ним сварными швами наклонных элементов возникали усилия, превышающие несущую способность швов. Экспериментальные испытания моделей узлов в натуральную величину на статические и циклические нагрузки подтвердили результаты, полученные при теоретических расчетах, — большую несущую способность и лучшую сопротивляемость циклическим нагрузкам узла с цельной вертикальной фасонкой. Это конструктивное решение и было принято для реализации в конструкциях всех представленных ниже башен. На рис. 4 показаны модели узлов для испытаний на статические и циклические нагрузки, а на рис. 5 — модель узла на стенде для проверки соосности элементов. Всего на статические и циклические нагрузки было испытано 50 моделей узлов. Теоретические и экспериментальные исследования этих узлов проводили почти 5 лет. Рис. 6. Вертолетный монтаж башни в Самаре Первым воплощением сетчатой башни нового конструктивного решения стала предназначенная для размещения радиотелевизионных антенн башня высотой 201 м в Самаре (рис. 6), строительство которой было закончено в 2002 г. Несущие конструкции башни выполнены в соответствии с приведенным конструктивным решением до отм. 150 м при диаметре описанРис. 7. Заготовки для изготовления узлов ной окружности в основании 24 м, а на отм. 150 м — 5 м. Венчающая сооружение конструкция решена в виде четырехгранной призмы квадратного сечения со стороной 3 м и высотой 50 м. Металлоконструкции башни и узлы для испытаний изготовили на Челябинском заводе металлоконструкций. На рис. 7 представлены заготовки для изготовления узлов, на рис. 8 показан процесс сварки узлов. Рис. 9 иллюстрирует процесс Рис. 8. Процесс сварки узлов МЕТАЛЛОСТРОИТЕЛЬСТВО 17 Рис. 10. Узел башни при контрольной сборке Рис. 9. Контрольная сборка секции башни контрольной сборки секции башни, а рис. 10 — узлы башни при контрольной сборке. Из-за стесненности строительной площадки монтаж башни до отм. 100 м осуществляли краном СКГ-63/100, затем — вертолетом МИ-26 грузоподъемностью 20 т. Фундамент башни представляет собой кольцевой ростверк с основными и компенсационными свайными группами, равномерно размещенными по его периметру (глубина забивки свай — 12 м). В 2004 г. в Перми была введена в строй башня для размещения радиотелевизионных антенн аналогичной конструкции, высотой 180 м (рис. 11). До отм. 114,5 м ее несущие конструкции также выполнены в соответствии с принятым решением. Башню венчает «антенная этажерка» квадратного сечения со стороной 2,5 м и высотой 65,5 м. Характерной особенностью этого сооружения явля- Рис. 11. Башня в Перми ется его размер в основании — всего 14,93 м. Это связано с расположением башни между существующими зданиями. Фундамент под башню выполнен в виде кольцевого ростверка, имеющего восемь основных свайных групп из трех буронабивных свай диаметром 0,8 м и глубиной 12 м каждая. С учетом значительной стесненности монтажной площадки башни до отм. 100 м монтировали краном СКГ-63/100, а затем — вертолетом МИ-10 грузоподъемностью 10 т. Среди показанных выше башенных сооружений наиболее значительным является 258-метРис. 12. Башня в Москве ровая башня, построенная в Москве в 2006 г. и предназначенная также для размещения радиотелевизионных антенн. До отм. 201,4 м несущие конструкции сооружения выполнены в виде сетчатой башни, а выше — в виде стандартной «антенной этажерки» квадратного сечения со стороной 2,5 м. В значительной степени усложнили разработку конструкций фундаментной части башни инженерно-геологические условия строительной площадки. Фундамент выполнен в виде монолитной железобетонной плиты размером 40×40, толщиной 0,6 м, на которой установлены постаменты из монолитного железобетона сечением 2×2 и высотой 5,65 м. Постаменты соединены стенами толщиной 0,4 м и перекрытиями из монолитного железобетона (толщиной 0,15 м), увеличивающими жесткость всей опорной конструкции. 18 МОНТАЖНЫЕ И СПЕЦИАЛЬНЫЕ РАБОТЫ В СТРОИТЕЛЬСТВЕ ◆ 1‘07 До отм. 100 м краном СКГ-63/100 башню монтировало ООО Первое московское управление «Стальмонтаж», а затем вертолетом МИ-26 ООО «Взлет». Проект технологии монтажа этой башни разработан в институте Промстальконструкция. Новое конструктивное решение сетчатой башни обладает следующими преимуществами в сравнении с традиционными решениями: • ствол башни имеет большую сквозность (малый коэффициент заполнения), что способствует уменьшению ветровой нагрузки и нагрузки от собственных несущих конструкций; • возможно обеспечение заданного силуэта ствола башни с целью создания ее архитектурного облика; • на каждом уровне, где расположены узлы соединения элементов ствола башни, в соответствии с конструктивными требованиями размещены диафрагмы, на которых возможно устройство площадок для установки различных антенн; • базовый размер основания башни можно варьировать в пределах, определяемых размерами площадок для размещения башен. Так, башни в Самаре и Перми имеют примерно одинаковую высоту, а их диаметры в основании соответственно равны 24 и 14,93 м. Поздравляем юбиляра! Заведующему отделом высотных сооружений ЦНИИПСК им. Мельникова доктору технический наук, заслуженному строителю РФ, лауреату Государственной премии РФ Борису Валентиновичу ОСТРОУМОВУ исполнилось 70 лет. Окончив в 1960 г. Московский инженерно-строительный институт им. Куйбышева, Борис Валентинович начал трудовую деятельность мастером в строительном управлении № 21 треста Мосстрой-4 Главмосстроя, а к 1964 г. он уже исполнял обязанности главного инженера управления. Его первая стройка — Кремлевский Дворец Съездов. Затем были гостиница «Россия», панорама «Бородинская битва», фундаменты здания Гидропроекта, ряд жилых и общественных сооружений. В институте Проектстальконструкция (ныне ЦНИИПСК им. Мельникова) Б.В. Остроумов работает с 1964 г. Он занимается проектированием высотных сооружений и исследованием проблем их взаимодействия с ветровыми потоками. По результатам исследований Борис Валентинович успешно защитил в 1986 г. кандидатскую, а в 2003 г. — докторскую диссертации. Им также разработаны методика расчета, конструкции и методы настройки гасителей колебаний при оснащении этими устройствами башенных сооружений. За долгие годы работы в институте Б.В. Остроумов выполнил более 40 научных и проектных разработок. О многих из них рассказано в различных средствах массой информации. Им лично и в соавторстве получено 79 авторских свидетельств и патентов на изобретения. Наиболее значительными сооружениями, проекты которых разработаны под его руководством, не считая объектов спецтехники, были башни в Алма-Ате высотой 372 м, в Самаре — 201 м, в Перми — 180 м, в Москве — 258 м, Главный монумент памятника Победы на Поклонной горе в Москве высотой 142 м, шпиль высотой 48 м, венчающий самое высокое жилое здание в Европе — «Триумф-Палас». По его проектам построено около 2000 сооружений как в России, так и за рубежом. Такие, например, как опоры высотой 152 м длинноволновых радиостанций в Индии, башня высотой 350 м в Таиланде, опоры ЛЭП в Эфиопии и др. За разработку 37 наземных сооружений на космодроме Байконур по программе «Энергия» Борис Валентинович награжден орденом Трудового Красного Знамени, за проекты ряда сооружений в Москве ему присвоено звание заслуженного строителя РФ. В 1994 г. в ЦНИИПСК были разработаны несущие металлоконструкции стелы Главного монумента памятника Победы на Поклонной горе в Москве, а также конструкции гасителей колебаний. За эти разработки, техническое сопровождение изготовления и настройку гасителей колебаний после их монтажа Б.В. Остроумову присуждена Государственная премия РФ. Много лет редакцию журнала «Монтажные и специальные работы в строительстве» связывает с Борисом Валентиновичем творческое сотрудничество. Он является постоянным консультантом журнала, пишет и рецензирует статьи, помогает молодым авторам. Редсовет и редакция журнала будут рады сохранить такое сотрудничество и в дальнейшем. От всей души поздравляем Бориса Валентиновича с юбилеем. Желаем ему крепкого здоровья, счастья, новых творческих свершений, успеха во всех начинаниях. Коллектив ЦНИИПСК им. Мельникова, редсовет и редакция журнала «Монтажные и специальные работы в строительстве»
