vestnikcstroyВестник НИЦ «Строительство»Bulletin of Science and Research Center of Construction2224-94942782-3938АО «НИЦ «Строительство»10.37538/2224-9494-2021-4(31)-5-19vestnikcstroy-161Research ArticleСтатьиРоссийский и мировой опыт исследований и испытаний стекла для несущих конструкций зданий и сооруженийDomestic and international best practice in research and testing glass for load-bearing structures of buildingsВедяковИ. И.VedyakovI. I.

Иван Иванович Ведяков, д-р техн. наук, проф., директор

2-я Институтская ул., д. 6, к. 1, г. Москва, 109428

тел.: +7 (499) 171-26-50

Ivan I. Vedyakov, Prof., Dr. Sci. (Engineering), Director

2nd Institutskaya str., 6, bld. 1, Moscow, 109428

tel.: +7 (499) 171-26-50

vedykov@gmail.comКонинД. В.KoninD. V.

Денис Владимирович Конин, канд. техн. наук, заведующий лабораторией высотных зданий и сооружений

2-я Институтская ул., д. 6, к. 1, г. Москва, 109428

Denis V. Konin, Cand. Sci. (Engineering), Head of Laboratory of High-rise Buildings and Structures

2nd Institutskaya str., 6, bld. 1, Moscow, 109428

konden@inbox.ruЕгороваА. А.EgorovaA. A.

Анна Андреевна Егорова, канд. техн. наук, заведующий сектором несущих конструкций

2-я Институтская ул., д. 6, к. 1, г. Москва, 109428

Anna A. Egorova, Cand. Sci. (Engineering), Head of the Department of Load-bearing Structures

2nd Institutskaya str., 6, bld. 1, Moscow, 109428

annacniisk@mail.ruРтищеваИ. В.RtishchevaI. V.

Ирина Владимировна Ртищева, инженер, научный сотрудник сектора несущих конструкций

2-я Институтская ул., д. 6, к. 1, г. Москва, 109428

Irina V. Rtishcheva, Engineer, Researcher, Department of Load-bearing Structures

2nd Institutskaya str., 6, bld. 1, Moscow, 109428

rtischevaiv@ya.ruЦентральный научно-исследовательский институт строительных конструкций (ЦНИИСК) им. В.А. Кучеренко АО «НИЦ «Строительство»РоссияResearch Institute of Building Constructions (TSNIISK) named after V.A. Koucherenko, JSC Research Center of ConstructionRussian Federation202122122021314519Copyright © Ведяков И.И., Конин Д.В., Егорова А.А., Ртищева И.В., 20212021Ведяков И.И., Конин Д.В., Егорова А.А., Ртищева И.В.Vedyakov I.I., Konin D.V., Egorova A.A., Rtishcheva I.V.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://vestnik.cstroy.ru/jour/article/view/161

В настоящей статье выполнен обзор и анализ научно-технической, нормативной, методической российской и зарубежной литературы, затрагивающей вопрос применения стекла в качестве материала для несущих конструкций зданий и сооружений. В связи с отсутствием стандартов на проектирование стеклянных конструкций каждый случай их использования требует экспериментальных исследований обычно одного-двух образцов, которых недостаточно для определения четкой закономерности работы материала. Соединения стеклянных конструкций изучаются крайне редко, соответственно, количество испытаний минимальное, что также не позволяет говорить об однозначной работе материала и его расчетных физико-механических характеристиках. В статье рассмотрены и оценены результаты испытаний конструкций из стекла различных авторов, у каждого из которых своя методика. Частные значения предельных напряжений и модуля деформации имеют широкий диапазон. Большое влияние на характеристики стекла, в том числе и многослойного, оказывают технология и процесс изготовления, исходные материалы. В настоящей статье определена необходимость разработки нормативных технических и методических документов, правил проектирования и испытания стеклянных конструкций, их соединений. Требуется четкая классификация несущих стеклянных конструкций по различным признакам.

The present work provides an overview and analysis of scientific, technical, regulatory, and methodical Russian and foreign literature regarding using glass as a material for load-bearing structures of buildings. In the absence of design standards, an experimental study of usually one or two samples is necessary each time glass structure is used; however, this is insufficient to determine the distinct pattern of material performance. Since jointing the glass structures has been rarely studied, the number of tests is minimal, thus preventing establishing the unambiguous material operation and its calculated physical and mechanical characteristics. The article considers and evaluates the test results of glass structures obtained by various methods. The particular values of ultimate stresses and deformation modulus lie in a wide range. The technology, manufacturing process, and starting materials have a significant influence on the characteristics of glass, including multilayer glass. This article stresses the need for developing regulatory technical and methodical documents, the design and testing standards for glass structures and their jointing. It is necessary to classify load-bearing glass structures by various criteria.

термоупрочненное стекломногослойное стеклостеклянная конструкцияпрочностьспециальные технические условиянебоскребсветопрозрачный фасадколоннабалкаheat-strengthened glasslaminated glassglass structurestrengthspecial specificationskyscrapercurtain wallcolumnbeamReferencesPetersen R. Structural use of glass: Cruciform columns and glass portals with bolted connections subjected to bending / R. Petersen, A. Bagger // Glass performance days. – 2009. – P. 371–375.Petersen R. Structural use of glass: Cruciform columns and glass portals with bolted connections subjected to bending / R. Petersen, A. Bagger // Glass performance days. – 2009. – P. 371–375.Kalamar R. Load Bearing Innovative Construction from Glass / R. Kalamar, M. Eliasova // 2nd International Conference on Innovative Materials, Structures and Technologies. (Riga, 30 sep – 2 oct. 2015 y.). – Riga, 2015. – P. 1–7.Kalamar R. Load Bearing Innovative Construction from Glass / R. Kalamar, M. Eliasova // 2nd International Conference on Innovative Materials, Structures and Technologies. (Riga, 30 sep – 2 oct. 2015 y.). – Riga, 2015. – P. 1–7.Стекло как материал несущих колонн / И.С. Птухина, М.А. Дроздецкая, М.М. Числова [и др.] // Инновации в науке. – 2017. – № 6 (67). – С. 74–78.Стекло как материал несущих колонн / И.С. Птухина, М.А. Дроздецкая, М.М. Числова [и др.] // Инновации в науке. – 2017. – № 6 (67). – С. 74–78.Демьяненко М.А. Основы проектирования несущих конструкций из стекла / М.А. Демьяненко, П.В. Стратий // Системные технологии. – 2018. – № 1 (26). – С. 168–172. Porter, M. Aspects of Structural Design with glass [Electronic Resource]: Ph.D. theses / Mark Porter. – Oxford, 2001. – Mode of access: http://surl.li/atplvДемьяненко М.А. Основы проектирования несущих конструкций из стекла / М.А. Демьяненко, П.В. Стратий // Системные технологии. – 2018. – № 1 (26). – С. 168–172. Porter, M. Aspects of Structural Design with glass [Electronic Resource]: Ph.D. theses / Mark Porter. – Oxford, 2001. – Mode of access: http://surl.li/atplvCrompton P.R. Assessment of Design Procedures for Structural Glass Beams [Electronic Resource]: Master’s thesis / Peter Robert Crompton. – Oxford, 1999. – Mode of access: https://ora.ox.ac.uk/objects/ uuid:f6fa362e-cdf6-48cb-bbe4-f526d8af899aCrompton P.R. Assessment of Design Procedures for Structural Glass Beams [Electronic Resource]: Master’s thesis / Peter Robert Crompton. – Oxford, 1999. – Mode of access: https://ora.ox.ac.uk/objects/ uuid:f6fa362e-cdf6-48cb-bbe4-f526d8af899aЭкспериментальные исследования конструкций из многослойного стекла на сжатие, сжатие с изгибом и чистый изгиб / А.А. Бубис, И.И. Ведяков, А.М. Кахновский [и др.] // Промышленное и Гражданское Строительство. – 2019. – № 1. – С. 22–30.Экспериментальные исследования конструкций из многослойного стекла на сжатие, сжатие с изгибом и чистый изгиб / А.А. Бубис, И.И. Ведяков, А.М. Кахновский [и др.] // Промышленное и Гражданское Строительство. – 2019. – № 1. – С. 22–30.Травуш В.И. Расчеты несущих конструкций из многослойного стекла на прочность и устойчивость / В.И. Травуш, Д.В. Конин, И.В. Ртищева // Строительство и реконструкция. – 2018. – № 5. – С. 53–63.Травуш В.И. Расчеты несущих конструкций из многослойного стекла на прочность и устойчивость / В.И. Травуш, Д.В. Конин, И.В. Ртищева // Строительство и реконструкция. – 2018. – № 5. – С. 53–63.Проведение испытаний стеклянной балки покрытия восточного крыла здания бывшего Главного штаба (Государственный Эрмитаж), расположенного по адресу: г. Санкт-Петербург, Дворцовая площадь, д. 6 – 8, с выдачей заключения о ее несущей способности: научно-исследовательская работа / И.И. Ведяков, М.Р. Урицкий, М.И. Фарфель, Л.С. Сошникова. – Москва, 2009.Проведение испытаний стеклянной балки покрытия восточного крыла здания бывшего Главного штаба (Государственный Эрмитаж), расположенного по адресу: г. Санкт-Петербург, Дворцовая площадь, д. 6 – 8, с выдачей заключения о ее несущей способности: научно-исследовательская работа / И.И. Ведяков, М.Р. Урицкий, М.И. Фарфель, Л.С. Сошникова. – Москва, 2009.Campione, G. Laminated Glass Members in Compression: Experiments and Modeling / M. Di Paola, G. Minafò // Journal of Structural Engineering. – 2014. – Vol. 140, no. 2. – P. 1–9. https://doi.org/10.1061/(ASCE) ST.1943-541X.0000827Campione, G. Laminated Glass Members in Compression: Experiments and Modeling / M. Di Paola, G. Minafò // Journal of Structural Engineering. – 2014. – Vol. 140, no. 2. – P. 1–9. https://doi.org/10.1061/(ASCE) ST.1943-541X.0000827BS 6262-1:2017 Glazing for buildings. Glazing for buildings – Part 1: General methodology for the selection of glazing. STANDARD by BSI Group. London, 2017BS 6262-1:2017 Glazing for buildings. Glazing for buildings – Part 1: General methodology for the selection of glazing. STANDARD by BSI Group. London, 2017BS 6262-2:2005 Glazing for buildings Part 2: Code of practice for energy, light and sound. STANDARD by BSI Group. London, 2005BS 6262-2:2005 Glazing for buildings Part 2: Code of practice for energy, light and sound. STANDARD by BSI Group. London, 2005BS 6262-3:2005 Glazing for buildings – Part 3: Code of practice for fire, security and wind loading. STANDARD by BSI Group. London, 2005 BS 6262-4:2018 Glazing for buildings. Code of practice for safety related to human impact. STANDARD by BSI Group. London, 2018 BS 6262-6:2005 Glazing for buildings Part 6: Code of practice for special applications. STANDARD by BSI Group. London, 2005 BS 6262-7:2017 Glazing for buildings Part 7: Code of practice for the provision of information. STANDARD by BSI Group. London, 2017BS 6262-3:2005 Glazing for buildings – Part 3: Code of practice for fire, security and wind loading. STANDARD by BSI Group. London, 2005 BS 6262-4:2018 Glazing for buildings. Code of practice for safety related to human impact. STANDARD by BSI Group. London, 2018 BS 6262-6:2005 Glazing for buildings Part 6: Code of practice for special applications. STANDARD by BSI Group. London, 2005 BS 6262-7:2017 Glazing for buildings Part 7: Code of practice for the provision of information. STANDARD by BSI Group. London, 2017Code of practice for Design and installation of sloping and vertical patent glazing: BS 5516:1991 / British Standards Institution (BSI). – London, 1991. – 70 p.Code of practice for Design and installation of sloping and vertical patent glazing: BS 5516:1991 / British Standards Institution (BSI). – London, 1991. – 70 p.Standard Practice for Determining Load Resistance of Glass in Buildings: ASTM E 1300-04. – ASTM International, 2004 – 58 p. https://doi.org/10.1520/e1300-04Standard Practice for Determining Load Resistance of Glass in Buildings: ASTM E 1300-04. – ASTM International, 2004 – 58 p. https://doi.org/10.1520/e1300-04Guidance for European Structural Design of Glass Components: Support to the implementation, harmonization and further development of the Eurocodes / eds.: M. Feldmann, R. Kasper, B. Abeln [et al.]. – European Union, Luxembourg, 2014. – 196 p.Guidance for European Structural Design of Glass Components: Support to the implementation, harmonization and further development of the Eurocodes / eds.: M. Feldmann, R. Kasper, B. Abeln [et al.]. – European Union, Luxembourg, 2014. – 196 p.Зубков В.А. Прочность листового стекла / В.А. Зубков, Н.В. Кондратьева. – Самара: СамЛюксПринт, 2013. – 152 с.Зубков В.А. Прочность листового стекла / В.А. Зубков, Н.В. Кондратьева. – Самара: СамЛюксПринт, 2013. – 152 с.Зубков В.А. Основные причины разрушения стекла в светопрозрачных конструкциях зданий и сооружений / В.А. Зубков, Н.В. Кондратьева // Обследование зданий и сооружений: проблемы и пути их решения: материалы V международной научно-практической конференции, 17 октября 2014 года. – СПб.: Изд-во Политехн. ун-та, 2014. – C. 50–56.Зубков В.А. Основные причины разрушения стекла в светопрозрачных конструкциях зданий и сооружений / В.А. Зубков, Н.В. Кондратьева // Обследование зданий и сооружений: проблемы и пути их решения: материалы V международной научно-практической конференции, 17 октября 2014 года. – СПб.: Изд-во Политехн. ун-та, 2014. – C. 50–56.Зубков В.А. Научная гипотеза о строении силикатного стекла / В.А. Зубков // Традиции и инновации в строительстве и архитектуре. Строительство: сб. ст. – Самара: Самарский государственный архитектурно-строительный университет, 2015. – С.10–14.Зубков В.А. Научная гипотеза о строении силикатного стекла / В.А. Зубков // Традиции и инновации в строительстве и архитектуре. Строительство: сб. ст. – Самара: Самарский государственный архитектурно-строительный университет, 2015. – С.10–14.Зубков В.А. Причины разрушения стекла / В.А. Зубков // Традиции и инновации в строительстве и архитектуре. Строительство: сб. ст. – Самара: Самарский государственный архитектурно-строительный университет, 2015. – С. 44–47.Зубков В.А. Причины разрушения стекла / В.А. Зубков // Традиции и инновации в строительстве и архитектуре. Строительство: сб. ст. – Самара: Самарский государственный архитектурно-строительный университет, 2015. – С. 44–47.Kamarudin M.K. Structural performance of single and bundled Glass columns / M.K. Kamarudin, P. Disney, G.A.R. Parke // Journal of Engineering and Applied Sciences. – 2016. – Vol. 11, no. 3. – P. 1593–1599.Kamarudin M.K. Structural performance of single and bundled Glass columns / M.K. Kamarudin, P. Disney, G.A.R. Parke // Journal of Engineering and Applied Sciences. – 2016. – Vol. 11, no. 3. – P. 1593–1599.Wurm J. Glass structures: design and construction of self-supporting skins / J. Wurm. – Berlin: Walter de Gruyter, 2007. – 255 p.Wurm J. Glass structures: design and construction of self-supporting skins / J. Wurm. – Berlin: Walter de Gruyter, 2007. – 255 p.Leitch K.K. Structural Glass Technology: Systems and Applications: Doctoral dissertation / Katherine Kristen Leitch. – Massachusetts Institute of Technology, 2005.Leitch K.K. Structural Glass Technology: Systems and Applications: Doctoral dissertation / Katherine Kristen Leitch. – Massachusetts Institute of Technology, 2005.Design and experimental testing of the bundled glass column / F. Oikonomopoulou, E. van den Broek, T. Bristogianni [et al.] // Glass Structures and Engineering. – 2017. – Vol. 2, no. 2. – P. 183–200.Design and experimental testing of the bundled glass column / F. Oikonomopoulou, E. van den Broek, T. Bristogianni [et al.] // Glass Structures and Engineering. – 2017. – Vol. 2, no. 2. – P. 183–200.

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