РОЗВИТОК МЕТОДІВ РОЗРАХУНКУ І КОНСТРУЮВАННЯ СТАЛЕВИХ БУДІВЕЛЬ І СПОРУД: ВІД ЕЙФЕЛЕВОЇ ВЕЖІ ДО НАЦІОНАЛЬНОГО СТАДІОНУ СІНГАПУРСЬКОГО СПОРТИВНОГО КОМПЛЕКСУ
DOI:
https://doi.org/10.32347/2522-4182.11.2022.32-43Ключові слова:
BIM-технології;, BIM;, інформаційне моделювання;, 3D моделювання;, металеві конструкції;, комп'ютерні методи розрахунку;, комп'ютерні методи конструювання сталевих конструкцій.Анотація
Із аналізу принципів і методів проєктування всесвітньо відомих Ейфелевої вежі, яка на момент зведення була найвищою у світі ве-жею (312.12 м), та Національного стадіону сінгапурського спортивного комплексу, який є найбільшим у світі сталевим куполом (діаметр 310 м), прослідковано трансформацію підходів до розрахунку і конструювання ста-левих будівель та споруд.
На основі архітектурної, конструктивної, організаційної, технологічної і економічної частин оригінального проєкту Ейфелевої вежі, детально розглянуто процес її проєкту-вання та зведення. Показано, що проєктуван-ня і зведення вежі виконано при ґрунтовній теоретичній підготовці, широкому застосу-ванні математичного апарату, ручних розрахунків усіх частин проєкту, використанні залізниці, парових кранів та індустріальному виготовленні елементів сталевих конструкцій.
Проаналізовано послідовність розробки проєкту і зведення куполу Національного стадіону сінгапурського спортивного ком-плексу, із створенням 3D параметричної мо-делі, розрахунками за допомогою методу скінченних елементів, комп'ютерною оптимі-зацією форми і розмірів конструктивних елементів, програмуванням спеціальних модулів і розробкою алгоритмів для забезпечення сумісної роботи різних програмних комплексів, та конструюванням, деталюванням, розробкою креслень, а також, передачею всієї необхідної інформації на завод металоконструкцій, для їх виготовлення на станках з ЧПУ, за допомогою 3D BIM-інформаційних систем.
Зроблено висновок, що завдяки розвитку інформаційних технологій, відбувся перехід від ручного виконання до переважного застосування комп'ютерних методів розрахун-ку і конструювання сталевих будівель та споруд.
Запропоновано шляхи удосконалення подальшого розвитку методів та підходів до розрахунку і конструювання сталевих будівель та споруд.
Посилання
Eiffel G. La Tour De Trois Cents Métres. Texte / Gustave Eiffel // Société Des Imprimeries Lemercier, Paris, 1900, Exemplaire № 96, 400 p.
Eiffel G. La Tour De Trois Cents Métres. Planches / Gustave Eiffel // Société Des Imprimeries Lemercier, Paris, 1900, Exemplaire № 57, 288 p.
Ansaloni A. Description of the Lifts in the Eiffel Tower / Mr. A. Ansaloni // Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, 1889, Vol. 40, Issue 1, P. 350-378. - Access Mode: https://doi.org/10.1243/pime_proc_1889_040_020_02 .
Origins and Construction of the Eiffel Tower [Virtual Resource] / Société d’Exploitation de la Tour Eiffel (SETE), Eiffel Tower's official website. - Access Mode: https://www.toureiffel.paris/en/the-monument/history . - Date of Access: 26 July 2021.
Henry A. Singapore Sports Hub / A. Henry, C. W. Kam, C. Lewis, M. Smith, M. King, N. Boulter, P. Hoad, R. Wong, S. Munro, S. L. Ming // The Arup Journal, 2015, Issue 1, P. 24-51.
Henry A. Feature story: The Singapore Sports Hub / A. Henry, C. Lewis, M. King, M. Finlay, M. S. Chiang // The Singapore Profile, Arup Singapore Pte Ltd, 2014, Issue 2, P. 2-21.
Hladik P. Singapore National Stadium Roof / P. Hladik, C. J. Lewis // International Journal of Architectural Computing, 2010, Volume 8, Issue 3, P. 257-277. - Access Mode: https://doi.org/10.1260/1478-0771.8.3.257 .
Lewis C. Designing the world’s largest dome: the National Stadium roof of Singapore Sports Hub / Clive Lewis and Mike King // The IES Journal Part A: Civil & Structural Engineering, 2014, Volume 7, Issue 3, P. 127-150. - Access Mode: http://dx.doi.org/10.1080/19373260.2014.911485 .
King M. Application Of High Strength Niobium Grain-Refined Steels To A Re-Design Of The Singapore National Stadium Roof / M. King, W. Whitby, G. Hanshaw // Proceedings of the Value-Added Niobium Microalloyed Construction Steels Symposium, CBMM (Brazilian Metallurgy and Mining Company) and TMS (The Minerals, Metals & Materials Society), Singapore, 2015, P. 213-252.
Singapore SportsHub [Virtual Resource] / DP Architects, 2014, ArchDaily website. - Access Mode: https://www.archdaily.com/523365/singapore-sportshub-dparchitects. - Date of Access: 31 July 2021.
Адаменко В. М. Методика експериментальних досліджень деформованого стану монолітного ребристого перекриття силосу / В. М. Адаменко // Містобудування та територіальне планування. - 2015. - Вип. 55. - С. 9-13.
Адаменко В. М. Чисельне моделювання напружено-деформованого стану монолітного ребристого перекриття силосу / В. М. Адаменко // Основи та фундаменти. - 2015. - Вип. 36. - С. 48-56.
Адаменко В. М. Дослідження впливу ефектів другого порядку на прикладі сталевого каркасу аеропорту / Адаменко В. М., Мавдюк А. М. // Містобудування та територіальне планування, 2020. - Вип. 72. - С. 176-186.
DOI: 10.32347/2076-815x.2020.72.176-186 .
Адаменко В. М. Досвід впровадження BIM-технологій в навчальний процес на кафедрі металевих і дерев'яних конструкцій КНУБА / Вячеслав Адаменко // Будівельні конструкції. Теорія і практика . – 2022. – Вип. 10. – С. 56-68.
https://doi.org/10.32347/2522-4182.9.2021.56-68 .
Timoshenko S. History of strength of materials. With a brief account of the history of theory of elasticity and theory of structures / Stephen P. Timoshenko // Dover Publications, Inc., New York, 1953, 452 p.
Баженов В.А. Варіаційні принципи будівельної механіки. Нариси з історії. / В.А. Баженов, А.В. Перельмутер, Ю.В. Ворона, В.В. Отрашевська – К.: Каравела, 2018. – 924 с.
Azhar S. Building Information Modeling (BIM): Trends, Benefits, Risks, and Challenges for the AEC Industry / Salman Azhar // Leadership and Management in Engineering, vol. 11, no. 3, pp. 241-252, 2011,
doi: 10.1061/(ASCE)LM.1943-5630.0000127 .
Ghaffarianhoseini A. Building Information Modelling (BIM) uptake: Clear benefits, understanding its implementation, risks and challenges /Ali Ghaffarianhoseinia, John Tookeya, Amirhosein Ghaffarianhoseinib, Nicola Naismitha, Salman Azhard, Olia Efimovaa, Kaamran Raahemifar // Renewable and Sustainable Energy Reviews, vol. 75, pp. 1046-1053, 2017,
doi: 10.1016/j.rser.2016.11.083 .
Бензель О. Інформаційне моделювання сталевої будівлі з підвищеними вимогами жорсткості / Олексій Бензель, Людмила Лавріненко // Будівельні конструкції. Теорія і практика, КНУБА, 2021, Вип. 09, с. 30-44.
DOI: 10.32347/2522-4182.9.2021.30-44 .
Budko T. Structural Analysis and 3D Timber Spatial Structure Modeling / Тatiana Budko, Lyudmila Lavrinenko // Будівельні конструкції. Теорія і практика . – 2021. – Вип. 08. – С. 4-16. DOI:
