vestnikcstroyВестник НИЦ «Строительство»Bulletin of Science and Research Center of Construction2224-94942782-3938АО «НИЦ «Строительство»10.37538/2224-9494-2025-4(47)-62-75BQVXALvestnikcstroy-582Research ArticleСТРОИТЕЛЬНЫЕ КОНСТРУКЦИИ, ЗДАНИЯ И СООРУЖЕНИЯBUILDING CONSTRUCTIONS AND FACILITIESИсследования пространственных конструктивных решений зданий из гнутоформованных элементовFlexible mould processing technology in spatial design concepts of buildingsСоколовБ. С.SokolovB. S.

Борис Сергеевич Соколов*, канд. техн. наук, заведующий лабораторией тонкостенных и пространственных конструкций, НИИЖБ им. А.А. Гвоздева АО «НИЦ «Строительство», Москва

2-я Институтская ул., д. 6, к. 5, г. Москва, 109428, Российская Федерация

e-mail: moo-shell@mail.ru

Boris S. Sokolov*, Cand. Sci. (Engineering), Laboratory Head, Laboratory of Thin-Walled and Spatial Structures, Research Institute of Concrete and Reinforced Concrete named after A.A. Gvozdev, JSC Research Center of Construction, Moscow

2nd Institutskaya str., 6, bld. 5, Moscow, 109428, Russian Federation

e-mail: moo-shell@mail.ru

ИвановА.IvanovA.

Акрам Иванов, д-р техн. наук, главный научный сотрудник лаборатории тонкостенных и пространственных конструкций, НИИЖБ им. А.А. Гвоздева АО «НИЦ «Строительство», Москва

2-я Институтская ул., д. 6, к. 5, г. Москва, 109428, Российская Федерация

Akram Ivanov, Dr. Sci. (Engineering), Chief Researcher, Laboratory of Thin-Walled and Spatial Structures, Research Institute of Concrete and Reinforced Concrete named after A.A. Gvozdev, JSC Research Center of Construction, Moscow

2nd Institutskaya str., 6, bld. 5, Moscow, 109428, Russian Federation

ПасхинД. В.PaskhinD. V.

Дмитрий Владимирович Пасхин, заместитель заведующего лабораторией тонкостенных и пространственных конструкций, НИИЖБ им. А.А. Гвоздева АО «НИЦ «Строительство», Москва

2-я Институтская ул., д. 6, к. 5, г. Москва, 109428, Российская Федерация

Dmitrii V. Paskhin, Deputy Laboratory Head, Laboratory of Thin-Walled and Spatial Structures, Research Institute of Concrete and Reinforced Concrete named after A.A. Gvozdev, JSC Research Center of Construction, Moscow

2nd Institutskaya str., 6, bld. 5, Moscow, 109428, Russian Federation

ТитаевВ. А.TitaevV. A.

Виталий Александрович Титаев, канд. техн. наук, доцент, ведущий научный сотрудник лаборатории тонкостенных и пространственных конструкций, НИИЖБ им. А.А. Гвоздева АО «НИЦ «Строительство»; доцент кафедры железобетонных конструкций, НИУ МГСУ, Москва

2-я Институтская ул., д. 6, к. 5, г. Москва, 109428, Российская Федерация; Ярославское шоссе, д. 26, г. Москва, 129337, Российская Федерация

Vitalii A. Titaev*, Cand. Sci. (Engineering), Associate Professor, Leading Researcher, Laboratory of Thin-Walled and Spatial Structures, Research Institute of Concrete and Reinforced Concrete named after A.A. Gvozdev, JSC Research Center of Construction; Associate Professor, Department of Reinforced Concrete Structures, Moscow State University of Civil Engineering (National Research University), Moscow

2nd Institutskaya str., 6, bld. 5, Moscow, 109428, Russian Federation; Yaroslavskoye Shosse, 26, Moscow, 129337, Russian Federation

Научно-исследовательский, проектно-конструкторский и технологический институт бетона и железобетона (НИИЖБ) им. А.А. Гвоздева АО «НИЦ «Строительство»РоссияResearch Institute of Concrete and Reinforced Concrete named after A.A. Gvozdev, JSC Research Center of ConstructionRussian FederationНаучно-исследовательский, проектно-конструкторский и технологический институт бетона и железобетона (НИИЖБ) им. А.А. Гвоздева АО «НИЦ «Строительство»; ФГБОУ ВО «Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет» (НИУ МГСУ)РоссияResearch Institute of Concrete and Reinforced Concrete named after A.A. Gvozdev, JSC Research Center of Construction; Moscow State University of Civil Engineering (National Research University)Russian Federation2025111220254746275Copyright © Соколов Б.С., Иванов А., Пасхин Д.В., Титаев В.А., 20252025Соколов Б.С., Иванов А., Пасхин Д.В., Титаев В.А.Sokolov B.S., Ivanov A., Paskhin D.V., Titaev V.A.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://vestnik.cstroy.ru/jour/article/view/582Введение

Введение. В НИИЖБ им. А.А. Гвоздева выполнены исследования конструкций пространственных зданий с несущими сборными железобетонными элементами, изготовляемыми по технологии формования на плоскости с последующим погибом.

Цель

Цель. Разработка основ нормативной базы проектирования зданий из гнутоформованных элементов.

Материалы и методы

Материалы и методы. Проведены расчетно-теоретические исследования конструктивных решений купольных и сводчатых зданий с применением сборных гнутоформованных элементов. Получены данные о напряженно-деформированном состоянии конструкций зданий разных типоразмеров при различных схемах нагружения.

Результаты

Результаты. На основании анализа результатов расчетно-теоретических исследований выполнена разработка рекомендаций по конструированию элементов и узлов, по армированию элементов. Разработаны предложения по нормированию параметров конструктивных элементов зданий для внесения в нормативную документацию. Даны предложения по внесению нового раздела по конструкциям пространственных зданий из гнутоформованных элементов в СП 387.1325800.2018.

Выводы

Выводы. Разработанные рекомендации направлены на повышение эффективности проектных решений пространственных зданий.

Introduction

Introduction. The present article considers a research into the spatial structures of buildings with load-bearing precast reinforced concrete elements manufactured using the technology of flexible mould processing (FMP).

Aim

Aim. To develop the fundamentals of the regulatory framework for the design of buildings with FMP elements.

Materials and methods

Materials and methods. Computational and theoretical studies of design concepts for domed and vaulted buildings using precast FMP elements are carried out. Data on the stress-strain state of various-size building structures under various loading conditions are obtained.

Results

Results. The results of computational and theoretical studies are analyzed to develop recommendations for the design and reinforcement of elements and units. Proposals for standardizing the parameters of building structural elements are developed for inclusion in regulatory documentation. Proposals are made to introduce a new section on the spatial building structures made of precast FMP elements into SP 387.1325800.2018.

Conclusions

Conclusions. The developed recommendations are aimed at increasing the efficiency of spatial design concepts for building structures.

железобетонные оболочкиформообразованиетехнология формованияконструированиекупольное зданиесводчатое зданиегибкий поддонсборный элементпространственная конструкциярасчетная модельreinforced concrete shellsshapingmoulding technologydesigndomed buildingvaulted buildingflexible mouldprecast elementspatial structurecalculation modelИсследование выполнено при финансовой поддержке ФАУ «ФЦС».The study was carried out with the financial support of the Federal Center for Regulation, Standardization and Technical Assessment in Construction (FAU “FCC”).References<i>Шугаев В.В., Людковский А.М., Левина С.Г., Суворкин К.Д., Хатиашвили Н.Н.</i> Форма для изготовления тонкостенных криволинейных изделий из бетонных смесей: авт. свид. SU 1583297 A1. Опубл. 07.08.1990.<i>Shugaev V.V., Lyudkovsky A.M., Levina S.G., Suvorkin K.D., Khatiashvili N.N.</i> Mold for the production of thinwalled curved products from concrete mixtures. Author’s certificate No. SU 1583297 A1. Publ. date 07.08.1990. (In Russian).<i>Шаншиев А.К.</i> Технология изготовления армоцементных гнутоформованных пространственных конструкций. Армоцемент и армоцементные конструкции: тез. докл. и сообщ. к науч.-техн. совещ. Ленинград; 1961, с. 106–110.<i>Shanshiev A.K.</i> Technology for the production of bent-molded spatial structures made of reinforced cement. In: Reinforced cement and reinforced cement structures: abstract report and message to scientific and technical meeting. Leningrad; 1961, pp. 106–110. (In Russian).<i>Илларионова Л.Ф.</i> Конструкция и монтаж сборных безрулонных крыш из складчатых армоцементных элементов, изготовляемых по способу виброгнутья на листогибочных поддонах. В: Армоцемент и армоцементные конструкции: материалы науч. совещ. Москва: Госстройиздат; 1962.<i>Illarionova L.F.</i> Construction and Installation of Prefabricated Roll-Free Roofs from Folded Reinforced-<i>Шугаев В.В.</i> Пространственные конструкции из элементов, формуемых на плоскости с последующим погибом. В: Исследования железобетонных тонкостенных пространственных конструкций. Москва: НИИЖБ; 1991, с. 5–37.Cement Elements Manufactured by Vibration Bending on Sheet-Bending Pallets. In: Reinforced Cement and Reinforced-Cement Structures: materials of the scientific conference. Moscow: Gosstroyizdat Publ.; 1962. (In Russian).<i>Соколов Б.С., Титаев В.А., Пасхин Д.В.</i> Сборные оболочки из гнутоформованных элементов. Вестник НИЦ Строительство. 2021;(3):66–77. https://doi.org/10.37538/2224-9494-2021-3(30)-66-77.<i>Shugaev V.V. Spatial Structures from Elements Formed on a Plane with Subsequent Camber. In: Research of Reinforced Concrete Thin-Walled Spatial Structures. Moscow: Research Institute of Concrete and Reinforced Concrete; 1991, pp. 5–37. (In Russian).<i>Шугаев В.В., Хатиашвили Н.Н.</i> Железобетонные оболочки из тонкостенных ромбических элементов. В: Строительство и архитектура. Сер. 8: Строительные конструкции: обзорная информация. Москва: ВНИИИС; 1986, Вып. 7, с. 2–4.<i>Sokolov B., Titaev V., Paskhin D.</i> Precast shells made of units bent during forming. Vestnik NIC Stroitel’stvo = Bulletin of Science and Research Center of Construction. 2021;30(3):66–77. (In Russian). https://doi.org/10.37538/2224-9494-2021-3(30)-66-77.<i>Шугаев В.В., Хатиашвили Н.Н.</i> Экспериментально-теоретические исследования оболочек из тонкостенных железобетонных ромбических элементов гнутого профиля. В: Прогрессивные пространственные конструкции и перспективы их применения: сб. Свердловск: Свердлов. архит. ин-т; 1985, с. 27–29.<i>Shugaev V.V., Khatiashvili N.N.</i> Reinforced concrete shells made of thin-walled rhombic elements. In: Construction and architecture. Series 8: Building structures: Express information. Moscow: VNIIIS; 1986, iss. 7, pp. 2–4. (In Russian).<i>Шугаев В.В., Столыпина Л.И., Гагуа Н.И., Соколов Б.С., Левина С.Г.</i> Пространственные конструкции из гнутоформованных дисперсно-армированных элементов. В: Пространственные конструкции: материалы семинара: сб. Москва; 1991, с. 192–200.<i>Shugaev V.V., Khatiashvili N.N.</i> Experimental and theoretical studies of shells made of thin-walled reinforced concrete rhombic elements of a bent profile. In: Progressive spatial structures and prospects for their application: Collection. Sverdlovsk: Sverdlovsk Architectural Institute; 1985, pp. 27–29. (In Russian).СП 63.13330.2018. Бетонные и железобетонные конструкции. Основные положения [интернет]. Москва: Минстрой России; 2018. Режим доступа: https://nav.tn.ru/cloud/iblock/f5b/f5b5eb39fe907589327bf01914c30df4/SP-63.13330.2018-Betonnye-i-zhelezobetonnye-konstruktsii.-Osnovnye-polozheniya.pdf.<i>Shugaev V.V., Stolypina L.I., Gagua N.I., Sokolov B.S., Levina S.G.</i> Spatial structures from bent-formed disperse-reinforced elements. In: Spatial structures. Proceedings of the seminar: Collection. Moscow; 1991, pp. 192–200. (In Russian).СП 387.1325800.2018. Железобетонные пространственные конструкции покрытий и перекрытий. Правила проектирования. Москва: Стандартинформ; 2018.SP 63.13330.2018. Concrete and reinforced concrete structures. General provisions [internet]. Moscow: Ministry of Construction of Russia; 2018. Available at: https://nav.tn.ru/cloud/iblock/f5b/f5b5eb39fe907589327bf01914c30df4/SP-63.13330.2018-Betonnye-i-zhelezobetonnye-konstruktsii.-Osnovnye-polozheniya.pdf. (In Russian).СП 20.13330.2016. Нагрузки и воздействия. Актуализированная редакция СНиП 2.01.07-85*. Москва: Стандартинформ; 2018.SP 387.1325800.2018. Spatial reinforced concrete structures of roofs and floors. Design requirements. Moscow: Standartinform Publ.; 2018. (In Russian).СНиП 2.01.07-85*. Нагрузки и воздействия. Москва: ФГУП ЦПП; 2005.SP 20.13330.2016. Loads and actions. Moscow: Standartinform Publ.; 2018. (In Russian).<i>Шугаев В.В.</i> Расчет и проектирование железобетонных оболочек из ромбических элементов гнутого профиля. В: Пространственные конструкции зданий и сооружений: сб. ст. Москва: Стройиздат; 1991, Вып. 6, с. 193–212.SNiP 2.01.07-85*. Loads and actions. Moscow: FSUE CPP; 2005. (In Russian).Неотапливаемое здание универсального назначения из сталефибробетона (для экспериментального строительства). Рабочие чертежи Э-592.02-84. Ленинград: ЛенЗНИИЭП; 1984.<i>Shugaev V.V.</i> Calculation and design of reinforced concrete shells from rhombic elements of bent section. In: Spatial structures of buildings and structures: collection of articles. Moscow: Stroyizdat Publ.; 1991, iss. 6, pp. 193–212. (In Russian).Железобетонное пространственное покрытие из криволинейных сборных элементов. Рабочие чертежи опытного покрытия 2ПК-078-1-82 КЖИ. Москва: КТБ НИИЖБ; 1982.Unheated general-purpose building made of steel fiber-reinforced concrete (for experimental construction). Working drawings E-592.02-84. Leningrad: LenZNIIEP; 1984. (In Russian).Здание павильонного типа из гнутоформованных элементов пролетом 18 м. Рабочие чертежи опытного здания 08.ПК.39.2.89. КЖИ. Москва: КТБ НИИЖБ; 1989.Reinforced concrete spatial roof made of curved precast elements. Working drawings of the experimental roof 2PK-078-1-82 KZhI. Moscow: KTB NIIZHB; 1982. (In Russian).Склады сыпучих материалов купольного типа, выполняемые из фибробетона. Шифр ТП-14-265. Ленинград: ЛенПСП; 1982.Pavilion-type building made of bent-formed elements with a span of 18 m. Working drawings of the experimental building 08.PK.39.2.89.KZhI. Moscow: KTB NIIZHB; 1989. (In Russian).<i>Shugaev V.V., Sokolov B.S.</i> Innovative Spatial Structures of R.C. Silos. In: Proc. of the IASS Int. Symp. “Conceptual Design of Structures”. Univ. of Stuttgart, Germany; 1996, pp. 953–960.Dome-type bulk material warehouses made of fiber-reinforced concrete. Code TP-14-265. Leningrad: LenPSP; 1982. (In Russian).Покрытие группового навеса для павильона торговой ярмарки. Рабочие чертежи опытного покрытия 08.ПК.291.04.88.КЖИ. Москва: КТБ НИИЖБ; 1988.<i>Shugaev V.V., Sokolov B.S.</i> Innovative Spatial Structures of R.C. Silos. In: Proc. of the IASS Int. Symp. “Conceptual Design of Structures”. Univ. of Stuttgart, Germany; 1996, pp. 953–960.<i>Эпштейн М.А., Снеговской А.И., Шугаев В.В., Соколов Б.С.</i> Сборные пространственные покрытия из трехслойных гнутоформованных элементов. Монтажные и специальные работы в строительстве. 2000;(6):2–4.Roofing of a group canopy for a trade fair pavilion. Working drawings of the experimental coating 08.PK.291.04.88.KZhI. Moscow: KTB NIIZHB; 1988. (In Russian).<i>Эпштейн М.А., Шугаев В.В., Соколов Б.С.</i> Возможности применения метода погиба для производства трехслойных железобетонных элементов покрытий. Технологии бетонов. 2006;(6):44–45.<i>Epshteyn M.A., Snegovskoy A.I., Shugaev V.V., Sokolov B.S.</i> Precast spatial roofs from three-layer bentformed elements. Montazhnye i spetsial’nye raboty v stroitel’stve [Installation and Specialized Works in Construction]. 2000;(6):2–4. (In Russian).<i>Эпштейн М.А., Шугаев В.В., Соколов Б.С.</i> Армирование трехслойных ограждающих конструкций криволинейной формы, изготавливаемых методом погиба. Технологии бетонов. 2007;(2):28–29.<i>Epshtein M.A., Shugaev V.V., Sokolov B.S.</i> Possibilities of Using the Camber Method for the Production of Three-Layer Reinforced Concrete Roof Elements. Concrete Technologies. 2006;(6);44–45. (In Russian).<i>Epshtein M.A., Shugaev V.V., Sokolov B.S.</i> Reinforcement of Three-Layer Curved Enclosing Structures Manufactured by the Camber Method. Concrete Technologies. 2007;(2):28–29. (In Russian).<i>Epshtein M.A., Shugaev V.V., Sokolov B.S.</i> Reinforcement of Three-Layer Curved Enclosing Structures Manufactured by the Camber Method. Concrete Technologies. 2007;(2):28–29. (In Russian).

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