astАрхитектура, строительство, транспортArchitecture, Construction, Transport2782-232X2713-0770Industrial University of Tyumen10.31660/2782-232X-2023-4-6-16ast-53Research ArticleСТРОИТЕЛЬСТВОCONSTRUCTIONТемпературные деформации покрытия здания из алюминиевого сплава, эксплуатируемого на открытом воздухеThermal deformations of the building covering made from the aluminum alloy operated outdoorsМалышкинА. П.MalyshkinA. P.

Малышкин Александр Петрович, канд. техн. наук, доцент, доцент кафедры строительных конструкций

Aleksandr P. Malyshkin, Cand. Sc. in Engineering, Associate Professor, Associate Professor at the Department of Building Structures

ЕсиповА. В.EsipovA. V.

Есипов Андрей Владимирович, канд. техн. наук, доцент кафедры строительных конструкций

Andrei V. Esipov, Cand. Sc. in Engineering, Associate Professor at the Department of Building Structures

БаранякА. И.BaranyakA. I.

Бараняк Андрей Игоревич, главный инженер проекта

Andrej I. Baranyak, Chief Project Engineer

ЕсиповМ. А.EsipovM. A.

Есипов Михаил Андреевич, бакалавр

Mixail A. Esipov, Bachelor

Тюменский индустриальный университетРоссияIndustrial University of TyumenRussian FederationООО «НПК «Сибстрой Инжиниринг»РоссияLLC "RPC "Sibstroy Engineering"Russian Federation20232812202304616Copyright © Малышкин А.П., Есипов А.В., Бараняк А.И., Есипов М.А., 20232023Малышкин А.П., Есипов А.В., Бараняк А.И., Есипов М.А.Malyshkin A.P., Esipov A.V., Baranyak A.I., Esipov M.A.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://ast.tyuiu.ru/jour/article/view/53

Целью проведенных численно-аналитических исследований являлся анализ годовых температурных деформаций большепролетного покрытия здания ледового Дворца спорта в г. Тюмени. Конструкция покрытия выполнена из алюминиевого сплава марки 1915 и эксплуатируется на открытом воздухе. Перепады температур наружного воздуха в течение года привели к значительным температурным деформациям покрытия в поперечном направлении. Сопоставление полученных расчетных значений температурных деформаций ферм покрытия с нормативными предельными величинами позволило сделать вывод о неудачной с точки зрения восприятия климатических воздействий несущей структуре покрытия. Применение классических подходов к проектированию покрытий здания внутри теплового контура позволяет значительно снизить риски возникновения дефектов и повреждений конструкций при их длительной эксплуатации. 

The purpose of the numerical and analytical studies was to analyze the annual temperature deformations of the long-span coating of the Sports Arena building in Tyumen. The structure of covering is made of 1915 grade aluminum alloy and is operated outdoors. Annual differences in outdoor air temperatures led to significant temperature deformations of the building covering in the transverse direction. Comparison of the obtained calculated values of thermal deformations of the roof trusses with the normative limit values made it possible to conclude that the bearing structure of the covering is poor from the point of view of perception of climatic influences. The use of classic approaches to the design of building coverings inside the thermal circuit makes it possible to significantly reduce the risks of defects and damage to structures during their long-term operation.

обследование металлических конструкцийтемпературные воздействиятемпературные деформациирасчет температурных деформацийinspection of metal structurestemperature effectsthermal deformationscalculation of thermal deformationsReferencesМихайлов, Г. Г. Большепролетные алюминиевые конструкции для спортивно-зрелищных сооружений и комплексов / Г. Г. Михайлов. – Текст : электронный // Стройпрофиль. – 2007. – № 5. – URL: https://stroyprofile. com/archive/2701 (дата обращения: 12. 07.2023).Mikhaylov, G. G. (2007). Bol'sheproletnye alyuminievye konstruktsii dlya sportivno-zrelishchnykh sooruzheniy i kompleksov. Stroyprofil', (5). (In Russian). Available at: https://stroyprofile.com/archive/2701 (accessed 12. 07.2023).Михайлов, Г. Г. Большепролетные алюминиевые конструкции: история и современность / Г. Г. Михайлов. – Текст : электронный // Стройпрофиль. – 2007. – № 4. – URL: https://stroyprofile.com/archive/2655 (дата обращения: 12. 07.2023).Mikhaylov, G. G. (2007). Bol'sheproletnye alyuminievye konstruktsii: istoriya i sovremennost'. Stroyprofil', (4). (In Russian). Available at: https://stroyprofile.com/archive/2655 (accessed 12. 07.2023).Зыков, С. А. Сравнительный анализ свойств сварных соединений алюминиево-магниевых сплавов, выполненных неплавящимся и плавящимся электродом / С. А. Зыков, В. И. Павлова, Е. П. Осокин. – Текст : непосредственный // Новости материаловедения. Наука и техника. – 2014. – № 5. – С. 2.Zykov, S. A., Pavlova, V. I., & Osokin, E. P. (2014). Sravnitel'nyy analiz svoystv svarnykh soedineniy alyuminievomagnievykh splavov, vypolnennykh neplavyashchimsya i plavyashchimsya elektrodom. Novosti materialovedeniya. Nauka i tekhnika, (5), P. 2. (In Russian).Конюхов, А. Д. Свойства стыковых сварных соединений алюминиевого сплава / А. Д. Конюхов, А. М. Дриц, А. К. Шуртаков. – Текст : непосредственный // Вестник Научно-исследовательского института железнодорожного транспорта. – 2013. – № 3. – С. 33–38.Konyukhov, A. D., Drits, A. M., & Shutrakov, A. K. (2013). Properties of aluminium alloy butt weld connections. Russian Railway Science Journal, (3), pp. 33-38. (In Russian).Кунин, Ю. С. Расчет и проектирование фрикционных соединений алюминиевых конструкций. Проблемы и пути решения / Ю. С. Кунин, А. А. Синеев. – DOI 10.54950/26585340_2022_2_72. – Текст : непосредственный // Строительное производство. – 2022. – № 2. – С. 72–76.Kunin, Yu. S., & Sineev, A. A. (2022). Calculation and design of friction joints of aluminum structures. Problems and Solutions. Construction production, (2), pp. 72-76. (In Russian).Кунин, Ю. С. Несущая способность фрикционных соединений алюминиевых конструкций / Ю. С. Кунин, А. А. Синеев. – DOI 10.33622/0869-7019.2020.12.82-85. – Текст : непосредственный // Промышленное и гражданское строительство. – 2020. – № 12. – С. 82–85.Kunin, Ju. S., & Sineev, A. A. (2020). Load-bearing capacity of friction joints of aluminum structures. Industrial and Civil Engineering, (12), pp. 82-85. (In Russian).Высокопрочный алюминиевый сплав с пониженной плотностью для авиастроения / В. И. Елагин, В. В. Захаров, Т. Д. Ростова [и др.]. – Текст : непосредственный // Технология легких сплавов. – 2014. – № 4. – С. 23–31.Yelagin, V. I., Zakharov, V. V., Rostova, T. D., Shvechkov, Ye. I., Fisenko, I. A., & Kirillova, L. P. (2014). A high-strength low-density aluminium alloy for the aircraft industry. Technology of Light Alloys, (4), pp. 23-31. (In Russian).Вторичное старение применительно к высокопрочным алюминиевым сплавам / В. И. Елагин, Л. Б. Бер, Т. Д. Ростова [и др.]. – Текст : непосредственный // Технология легких сплавов. – 2013. – № 2. – С. 20–28.Yelagin, V. I., Ber, L. B., Rostova, T. D., Shvechkov, Ye. I., & Ukolova, O. G. (2013). Secondary ageing with reference to high-strength aluminium alloys. Technology of Light Alloys, (2), pp. 20-28. (In Russian).Развитие идей структурного упрочнения применительно к обшивочным листам из алюминиевых сплавов / В. И. Елагин, В. В. Захаров, Т. Д. Ростова [и др.]. – Текст : непосредственный // Технология легких сплавов. – 2011. – № 3. – С. 18–24.Yelagin, V. I., Zakharov, V. V. Rostova, T. D., Shvechkov, Ye. I., Fisenko, I. A., & Kirillova, L. P. (2011). Development of structural strengthening ideas in conformity with aluminium alloy skin sheets. Technology of Light Alloys, (3), рр. 18-24. (In Russian).Повышение прочности и пластичности Al-Mg-Mn-сплавов, легированных цирконием и скандием, при равноканальном угловом прессовании / С. В. Добаткин, В. В. Захаров, Ю. Эстрин [и др.]. – Текст : непосредственный // Технология легких сплавов. – 2009. – № 3. – С. 46–59.Dobatkin, S. V., Zakharov, V. V., Estrin, Yu. Rostova, T. D., Ukolova, O. G., & Chirkova, A. V. (2009). An improvement in strength and ductility of Al-Mg-Mn alloys alloyed with Zr and Sc obtained due to equal channel angular pressing. Technology of Light Alloys, (3), pp. 46-59. (In Russian).Швечков, Е. И. Анизотропия механических свойств и характеристик трещиностойкости листов из алюминиевых сплавов / Е. И. Швечков. – Текст : непосредственный // Технология легких сплавов. – 2015. – № 3. – С. 72–84.Shvechkov, Ye. I. (2015). Mechanical and crack resistance anisotropy of aluminium alloy sheets. Technology of Light Alloys, (3), pp. 72-84. (In Russian).Механические свойства и характеристики трещиностойкости крупногабаритного профиля из сплава 1163Т / Е. И. Швечков, А. В. Сыров, Г. Д. Лебедев [и др.]. – Текст : непосредственный // Технология легких сплавов. – 2013. – № 3. – С. 51–58.Shvechkov, Ye. I., Syrov, A. V., Lebedev, G. D., Rostova, T. D., Azanova, Ye. V., & Borovkov, O. V. (2013). Mechanical properties and crack resistance characteristics of large-size 1163T alloy shapes. Technology of Light Alloys, (3), рр. 51-58. (In Russian).Коргин, А. В. Расчет мостовых конструкций из алюминиевых сплавов на выносливость / А. В. Коргин. – DOI 10.22227/2305-5502.2022.2.3. – Текст : непосредственный // Строительство: наука и образование. – 2022. – Т. 12, № 2. – С. 31–49.Korgin, A. V. (2022). The analysis of fatigue resistance of bridge structures made of aluminum alloys. Construction: Science and Education, 12(2), рр. 31-49. (In Russian). DOI 10.22227/2305-5502.2022.2.3.Коргин, А. В. Включение ортотропных плит настила в работу несущих конструкций мостов из алюминиевых сплавов / А. В. Коргин, В. А. Ермаков, Л. З. Зейд Килани. – DOI 10.22227/1997-0935.2022.7.882-896. – Текст : непосредственный // Вестник МГСУ. – 2022. – Т. 17, № 7. – С. 882–896.Korgin, A. V., Ermakov, V. A., & Zeyd Kilani, L. Z. (2022). Getting orthotropic deck plates involved in the structural performance of the bearing structures of bridges made of aluminum alloys. Vestnik MGSU [Monthly Journal on Construction and Architecture], 17(7), рр. 882–896. (In Russian). DOI 10.22227/1997-0935.2022.7.882-896.Деформирования и разрушение элементов конструкций из алюминиевого сплава, обладающих структурной неоднородностью / Д. С. Лобанов, М. П. Третьяков, В. Э. Вильдеман [и др.]. – Текст : непосредственный // Аэрокосмическая техника, высокие технологии и инновации. – 2021. – Т. 2. – С. 107–110.Lobanov, D. S., Tret'yakov, M. P., Vil'deman, V. E., Tret'yakova, T. V., & Karmanov, V. V. (2021). Deformirovaniya i razrushenie elementov konstruktsiy iz alyuminievogo splava, obladayushchikh strukturnoy neodnorodnost'yu. Aerokosmicheskaya tekhnika, vysokie tekhnologii i innovatsii, 2, pp. 107-110. (In Russian).Ищук, Ю. П. Достоинства и недостатки строительных конструкций из алюминиевых сплавов / Ю. П. Ищук, П. В. Погодина, А. Н. Леонова. – Текст : непосредственный // Электронный сетевой политематический журнал «Научные труды КубГТУ». – 2020. – № 8. – С. 237–244.Ischuk, Y. P., Pogodina, P. V., & Leonova, A. N. (2020). Advantages and disadvantages of building structures made of aluminum alloys. Scientific Works of the Kuban State Technological University, (8), pp. 237-244. (In Russian).Ягнюк, Б. Н. Характеристики алюминиевых сплавов для строительных конструкций в европейских стандартах / Б. Н. Ягнюк. – DOI 10.15393/j2.art.2019.4462. – Текст : непосредственный // Resources and Technology. – 2019. – Т. 16, № 1. – С. 68–79.Yagnyuk, B. (2019). Aluminium alloys characteristics used for building structures in european standards. Resources and Technology, 16(1), pp. 68-79. (In Russian). DOI 10.15393/j2.art.2019.4462.Bisha, A. Aluminium and glass construction. Energetic planning / A. Bisha, A. Londo. – Текст : непосредственный // Механика. Научные исследования и учебно-методические разработки. – 2012. – № 6. – С. 12–18.Bisha, A., & Londo, A. (2012). Aluminium and glass construction. Energetic Planning. Mechanics. Researches and Innovations, (6), рр. 12-18. (In Russian).Ведяков, И. И. Алюминиевые сплавы для строительных металлических конструкций (комментарий к СП 128.13330) / И. И. Ведяков, П. Д. Одесский, М. И. Гукова. – Текст : непосредственный // Промышленное и гражданское строительство. – 2013. – № 10. – С. 5–8.Vedyakov, I. I., Odessky, P. D., & Gukova, M. I. (2013). Aluminium alloys for building metal structures (commentaries on SP 128.13330). Industrial and Civil Engineering, (10), pp. 5-8. (In Russian).

The authors declare that there are no conflicts of interest present.