Гоник Е.Г., Макарова О.А.
ОСОБЕННОСТИ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ЗДАНИЙ С КОНСОЛЬНЫМИ ЭТАЖАМИ *
Аннотация:
в данной статье рассматривается перспектива использования консолей в архитектуре. Консоль является самым простым видом сооружения, ее расчет является наиболее простым из всех видов расчетных схем. Распределение усилий также является самым очевидным. Однако при увеличении ее размеров возникает ряд трудностей. Для изучения данного вопроса проведен анализ существующих проектов и реализованных зданий и сооружений консольного типа. Дано описание актуальности и необходимости применения консолей в современной архитектуре
Ключевые слова:
консоль, архитектура, конструкция, строительство, железобетон, металл
УДК 69
Гоник Е.Г.
канд. техн. наук, доцент кафедры строительный конструкций
Чувашский государственный университет имени И. Н. Ульянова
(г. Чебоксары, Россия)
Макарова О.А.
магистрант
Чувашский государственный университет имени И. Н. Ульянова
(г. Чебоксары, Россия)
ОСОБЕННОСТИ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ЗДАНИЙ
С КОНСОЛЬНЫМИ ЭТАЖАМИ
Аннотация: в данной статье рассматривается перспектива использования консолей в архитектуре. Консоль является самым простым видом сооружения, ее расчет является наиболее простым из всех видов расчетных схем. Распределение усилий также является самым очевидным. Однако при увеличении ее размеров возникает ряд трудностей. Для изучения данного вопроса проведен анализ существующих проектов и реализованных зданий и сооружений консольного типа. Дано описание актуальности и необходимости применения консолей в современной архитектуре.
Ключевые слова: консоль, архитектура, конструкция, строительство, железобетон, металл.
Консоль — это конструкция (например, балка или ферма), жестко закрепленная одним концом при свободном другом, или часть конструкции, выступающая за опору. Консоль применяется обычно в тех случаях, когда устройство дополнительных опор невозможно или нецелесообразно (например, несущая конструкция балкона, карниза и пр.). В промышленном строительстве она служит для крепления кранов и грузозахватных механизмов. Разновидностью консоли является кронштейн. Особенность расчёта консоли заключается в том, что определение возникающих в ней от нагрузки усилий не требует предварительного нахождения опорных реакций и производится на основе рассмотрения условий равновесия свободной части консоли.
На данный момент консоли очень часто встречаются в архитектуре зданий. Однако полностью консольные здания являются очень редкими, так как это почти всегда непростая конструкция, требующая участия в её разработке профессиональных инженеров и конструкторов.
Рассмотрим примеры зданий, которые в своем каркасе имеют консольные конструкции.
Здание «Дом Средиземноморья» («La Villa Mediterranee») построено в 2013 году по проекту бюро Стефано Боэри в Марселе у самого уреза воды. На площади 8800 кв. м располагается региональный исследовательский центр, который занимается проблемами современного состояния Средиземного моря. Оно состоит из двух частей: «надводной» и «подводной». Надводная часть с консолью выполнена в стальном каркасе, а два нижних этажа, заглублены ниже уровня моря. Здание впечатляет своим металлическим консольным вылетом, который составляет 36 м.
Штаб-квартира компании Statoil по проекту архитектурного бюро A-lab в Осло выполнена из железобетона. Она состоит из пяти трехэтажных ортогональных модулей длиной 140 м и шириной 23 м. Между собой они соединены лифтами и лестницами, а также центральным атриумом, созданным с помощью криволинейных полностью остекленных стен. Консоли объемных элементов нависают над землей, их нижние поверхности декорированными яркими и сложными композициями из цветного стекла. Вылет самой длинной консоли составляет около 30 м. Штаб-квартира рассчитана на 2500 сотрудников. Здание имеет площадь 65 000 кв. м.
Здание Московской школы управления «Сколково» площадью около 30 000 кв. м включает в себя четыре корпуса: административный блок, спорткомплекс, гостиницу и общежитие. Эти корпуса водружены на трехэтажный диск (стилобат). Все они разведены в отдельные блоки, которые вместе образуют удивительную мегаскульптуру с консолями по 30 метров (конструктивно – это большие пространственные фермы).
Офис Генерального секретариата UNASUR (Союз южноамериканских наций) находится в городе Митад-дель-Мундо. Здание имеет V-образную форму. В основе центрального объёма – «ядро» из железобетона, а в основе двух консольных частей – 55 метровые металлические фермы.
Дом Знаний (La Maison du Savoir), кампус Люксембургского университета, возведен в 2009-2015 годах по проекту Baumschlager Eberle Architekten и Christian Bauer & Associés Architectes на месте бывшего сталеплавильного завода. Здание состоит из вертикального и горизонтального объемов. Вертикальный, 18-этажный блок, соответствует габаритам доменной печи, которая ранее располагалась в этом месте. Горизонтальный блок также имеет индустриальные очертания и напоминает мостовое сооружение. Общая протяженность блока – 180 м. При этом он имеет центральный пролет 45 м и две консольные части по краям длиной по 25 м каждая, которые выполнены из предварительно напряженных бетонных конструкций.
Таким образом, анализ существующих зданий с консольной частью показывает, что консольные конструкции могут быть выполнены в виде составных ферм или их блоков (штаб-квартира компании Statoil, здание школы управления «Сколково»), полностью из металлического каркаса (здание «Дом Средиземноморья»), из предварительно напряженных железобетонных конструкций (здание кампуса Люксембургского университета), а также устройство данного вида пространственной геометрии достигается при совместной работе ядра жесткости из монолитного железобетонного каркаса и металлических ферменных конструкций (здание офиса Генерального секретариата UNASUR).
Результаты данного анализа будут использованы мной при выполнении выпускной квалификационной работы, а также при дальнейшем исследовании принципов проектирования зданий с консольными этажами.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:
Павлушкин М.Е., Зимин С.С. Разработка конструкции консольной части здания // Неделя науки СПБПУ: материалы научной конференции с международным участием, Инженерно-строительный институт. 2019. С. 131-133.
ArchDaily | Broadcasting Architecture Worldwide [Электронный ресурс]. URL: https://www.archdaily.com (дата обращения: 23.05.22);
Журнал «Архитектура России» [Электронный ресурс]. URL: https://archi.ru (дата обращения: 23.05.22).
Gonik E.G.
Ph.D., Department of Building Technologies
Chuvash State University named after I.N. Ulyanova
(Russia, Cheboksary)
Makarova O. A.
Undergraduate
Chuvash State University named after I.N. Ulyanova
(Russia, Cheboksary)
FEATURES OF DESIGN OF BUILDINGS
WITH CONSOLE FLOORS
Abstract: this article considers the prospect of using cantilevers in architecture. The cantilever is the simplest type of structure, its calculation is the easiest of all types of calculation schemes. The distribution of forces is also the most obvious. However, a number of difficulties arise when its size increases. To study this issue, the analysis of existing projects and realized buildings and structures of the cantilever type is carried out. A description of the relevance and necessity of the use of cantilevers in modern architecture is given.
Key words: cantilever, architecture, structure, construction, reinforced concrete, metal.
Номер журнала Вестник науки №5 (50) том 5
Ссылка для цитирования:
Гоник Е.Г., Макарова О.А. ОСОБЕННОСТИ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ЗДАНИЙ С КОНСОЛЬНЫМИ ЭТАЖАМИ // Вестник науки №5 (50) том 5. С. 300 - 307. 2022 г. ISSN 2712-8849 // Электронный ресурс: https://www.вестник-науки.рф/article/5731 (дата обращения: 26.04.2024 г.)
Вестник науки СМИ ЭЛ № ФС 77 - 84401 © 2022. 16+