Details

Данная      работа      посвящена      исследованию      применения      пултрузионных стеклопластиковых профилей (ПСП) в строительных конструкциях на примере покрытия атриума. Целью работы является разработка конструктивной схемы покрытия из ПСП и её сопоставление с традиционным стальным решением по технико-экономическим показателям. Задачи, которые решались в ходе исследования: 1.        Анализ существующих конструктивных решений и методик расчёта для композитных материалов. 2.        Разработка конструктивной схемы покрытия атриума на основе ПСП, включая подбор сечений элементов и узловых соединений. 3.        Проверка прочности и устойчивости элементов фермы (верхний и нижний пояс, раскосы) с учётом специфики композитных материалов. 4.        Расчёт и оптимизация болтовых соединений для обеспечения надёжности конструкции. 5.        Сравнение экономической и технической эффективности стеклопластикового и стального каркасов. В    данной    работе    проведено    исследование    применения    пултрузионных стеклопластиковых профилей (ПСП) в конструкции покрытия атриума. На основе анализа существующих  решений  и  нормативной  базы  разработана  ферменная  система  из  ПСП, включая  подбор  сечений  элементов  фермы  и  расчёт  болтовых  соединений.  Проведены проверки прочности и устойчивости конструкций с использованием методик, адаптированных для композитных материалов. Особое внимание уделено оптимизации узловых соединений: предложено  изменение  направления  армирования  фасонок,  что  позволило  сократить количество болтов на 10 шт. на узел без потери несущей способности. Выполнено сравнение стеклопластикового и стального вариантов по ключевым параметрам: механические свойства, вес, коррозионная стойкость, стоимость и монтаж. Результаты показали, что ПСП-конструкции обладают преимуществами в весе (700 кг против  1424  кг  у  стали)  и  долговечности  в  агрессивных  средах,  но  требуют  учёта  их анизотропии и меньшей жёсткости. На основании расчётов сформулированы рекомендации по применению ПСП для объектов с повышенными требованиями к коррозионной стойкости и лёгкости. При  разработке  проекта  были  использованы  следующие  программные  комплексы: Revit 2022/2023, AutoCAD 2022, SCAD Office 21.1, Smeta WIZARD 5, Pyrosim, Pathfinder, MS Project, MS Office, Tekla Structures, Navisworks Manage 2021, Twinmotion.

This  work  explores  the  use  of  pultruded  fiber-reinforced  polymer  (PFRP)  profiles  in construction, focusing on an atrium roof structure. The aim is to develop a PFRP-based design and compare its technical and economic efficiency with a traditional steel solution. The research set the following goals: 1.  Analysis of existing design solutions and calculation methods for composite materials. 2.  Development of a PFRP roof structure, including element sections and joint connections. 3.  Strength and stability verification of truss elements (chords, braces) considering composite material specifics. 4.  Optimization of bolted joints for reliability. 5.  Comparative analysis of PFRP and steel frameworks. The study focused on the application of pultruded fiber-reinforced polymer (PFRP) profiles in an atrium roof structure. A truss system was designed using PFRP, including the selection of element sections (chords, braces) and the calculation of bolted joints. Strength and stability checks were performed using composite-specific methodologies. Joint optimization was a key focus: altering the fiber orientation in gusset plates reduced the number of bolts by 10 per node while maintaining load-bearing capacity. A comparative analysis of PFRP and steel solutions was conducted, evaluating mechanical  properties,  weight  (700  kg  vs.  1424  kg  for  steel),  corrosion  resistance,  cost,  and installation. The results highlighted PFRP’s advantages in  weight reduction and durability in harsh environments but emphasized the need to account for anisotropy and lower stiffness. Practical recommendations were provided for using PFRP in projects prioritizing corrosion resistance and lightweight design. The  following  software  packages  were  used  in  the  development  of  the  project:  Revit 2022/2023, AutoCAD 2022, SCAD Office 21.1, Smeta WIZARD 5, Pyrosim, Pathfinder, MS Project, MS Office, Tekla Structures, Navisworks Manage 2021, Twinmotion.