Обоснование метода решения задачи нагельных соединений при выполнении реставрационных работ Преображенской церкви на О. Кижи Текст научной статьи по специальности «Строительство и архитектура»

жило и КОМПЛЕКС

СТАРТ ПРОДАЖ Д0М№6

лини ËKCSMîB

Информационное агентство INNOV.RU | Среда, 15 марта 2017 г 10:С

П0СМ0ТРЕ1

Проектная декларац Застройщик С

INNCDV

РОСС И ИСК И И БИЗНЕС ON-LINE

Иннов: электронный научный журнал

Главная страница журнала Экономические науки

Технические науки

О журнале Редакция Общая лента Выпуски

Опубликовать статью. Авторам

Яндекс.Директ

КОДОС:универсаль надежная СКУд

Функциональная гибкость и быстрая адаптация к условиям конкретного объекта kodos.ru

Адрес и телефон

Обоснование метода решения задачи нагельных соединений п] выполнении реставрационных работ Преображенской церкви :

Method substantiation for solution of the dowel bar connections during of the res Preobrazhenskaya church in Kizhi island

07.05.16 13:19

« 602

Выходные сведения: Перцева О.Н., Лазарева А.Ю. Обоснование метода решения задачи нагельных соединений при выполнении реставрационных работ Преображенской церкви на О. Кижи// Иннов: электронный научный журнал, 2016. №2 (27). URL:

http://www.innov.ru/science/tech/obosnovanie-metoda-resheniya-zadach/ Авторы:

Перцева О.Н., бакалавр строительства кафедра «Строительная механика и строительные конструкции», ФГАОУВО Санкт-Петербургский государственный политехнический университет имени Петра Великого, г. Санкт-Петербург, Российская Федерация (194100 Россия, г. Санкт-Петербург, ул. Политехническая д.29), [email protected]

Лазарева А.Ю., Магистр строительства, «Строительная механика и строительные конструкции», ФГАОУ ВО Санкт-Петербургский государственный политехнический университет имени Петра Великого, г. Санкт-Петербург, Российская Федерация (194100 Россия, г. Санкт-Петербург, ул. Политехническая д.29), [email protected]

Authors:

Pertseva O.N., bachelor of science, Structural mechanics and building construc-tion department, Peter the Great St. Petersburg Polytechnic University, Saint Petersburg, Russia (194100 Russian FederationSaint-Petersburg, Polytechnicheskaya st., 29), [email protected]

Lazareva A.Y., master of science, Structural mechanics and building construction department, Peter the Great St. Petersburg Polytechnic University, Saint Petersburg, Russia (194100 Russian FederationSaint-Petersburg, Polytechnicheskaya st., 29), [email protected]

Imperial Colle Business Sch

Study a Master's

at a top 10 global university

A

Ключевые слова: Кижи, Преображенская церковь, реставрация, деревянные конструкции, нагели.

Keyword: Kizhi, Preobrazhenskay church, restoration, timber structures, dowel bars

Аннотация: Цель работы — выбор и обоснование метода для решения задачи нагельных соединений в диагон выполнении реставрационных работ Преображенской церкви на о. Кижи. Начиная с 1980 г. церковь подвергает применению реставрационно-восстановительных работ.

На данный момент отреставрирована большая часть конструктивных поясов и требуется подобрать наибо схему и установки нагелей и их число, чтобы закончить усиление среднего четверика в верхней части восьмер исследования были выявлены причины больших деформаций церкви по результатам детального обследования. выявлено, что наиболее эффективным методом для решения задач нагельных соединений является метод Мон позволяет найти решение с помощью метода математического моделирования.

Annotation: The project task is a choice and justification of the methodfor the solution of the dowel bars connection p diagonal walls in carrying out restoration work on the Preobrazhenskaya Church on. Kizhi. Since 1980, the church is su restoration works.

At the moment, it is restored most of the structural zones and is required to choose the most optimal scheme and install p numbers increase in the average to complete the quadrangle at the top of the octagon. Consequently, the study identifie deformations of the church as a result of detailed examination. Moreover, it was found out that the most effective meth dowel bar construction is the Monte Carlo method, which allows to find a solution by the method of mathematical modi

Введение. С 1960 г. остров Кижи является одним из крупнейших в России музеев под открытым небом. Основа музейного собрания —«ансамбль Кижского погоста» входит в Список всемирного культурного и природного наследия «ЮНЕСКО». Конструктивная схема церкви состоит из нижнего, среднего и верхнего четверика (НЧ, СЧ и ВЧ соответственно), а также нижнего, среднего и верхнего восьмерика (НВ, СВ и ВВ соответственно ). Подробно конструктивная схема церкви изображена на рис. 1. Габариты церкви: в длину 26,4 м, в ширину 20,7, а высоту - 37 м.

С 1980 года церковь закрыли на восстановление по причине ее непригодного состояния. С 1981 года,

началась работа по противоаварийным мероприятиям, разработанная специалистами института «Спец Сотрудники института: Н. Смирнов, Л. Ненаглядкин, Г. Мурашова, разработали «Комплексное инженерное составленное на основании проведенного ими в 1976-1981 годах обследования конструкций собора с учетом вс выполненных в 1969-1980 годах [3]. В них была обработана многолетняя информация об изменении состоят 80-х годах, разработку и координацию проекта сохранения Преображенской церкви возглавлял «Росреставрации» - Н.Д. Недович [6,7]. Московский институт, ЛИСИ и «Росреставрации» предложили свои в храма [8,9]. С 1986 по 1988 проводились ремонтно-реставрационные работы кровли. Одновременно с производилась многократная химическая обработка биоогнезащитным раствором ПББ отдельных элс центральной главы, креста и других деталей, а также покрытие торцов перекладин крестов смесью канифол Вновь вводимый материал - кресты, шеломы, ендовы, потоки, лемех - обрабатывались живицей (в составе: к олифа). Дальнейший период, начиная с 1988 года по настоящее время, связан с активной разработкой про инженерного укрепления памятника отечественными и иностранными специалистами [11].

Рис.1 Поперечный разрез Преображенской церкви

НЧ - нижний четверик, НВ - нижний восьмерик, СЧ - средний четверик, СВ - средний восьмерик, ВЧ - верхн

верхний восьмерик.

В 2004 году был начат новый этап реставрации, в основе которого лежит постепенная переборка сруба церкви поясам. Он осуществляется специальными домкратами по системе «лифтинга». На данный момент ус железобетонный фундамент на цементном растворе, закончены реставрации трапезной, прирубы и алтаря. ««ПКФ «Стройреконструкция» во главе с к.т.н. И.К. Раша, являющимся главным инженером, был разработан сруба, с помощью которого по настоящий момент активно ведется процесс реконструкции церкви.

На конец 2015 года, уже отреставрированны 4 и 5 пояса и установлены на своем месте. Главки и кровли боче1 установлены. Полностью демонтирован и собран в Плотницком Центре третий технологический пояс [12 усиления четверика 3-го пояса. Инженерам из ООО «ПКФ «Стройреконструкция» и подрядным организац полного контроля над зданием церкви, отсутствуют ненормированные отклонения от геометрии храма [2, 4].

Существующие деформации и их причины. По результатам последних изысканий выявлены следующие деф

■ Общий эксплуатационный наклон церкви составляет 118 см и включает в себя: начальный наклон до 15-30 перегрузки и неравномерной осадки церкви; вторичный наклон до 32-36 см от деформаций НВ и прирубов по< ослаблений 1962 г; дополнительные смещения до 16-18 см от подвижек элементов НВ.

■ Наибольшие деформации в НВ: наклон на север до 35 см, на восток до 55см; местные выпучивания стен и достигают 35 см; перекосы стен в их плоскости достигают 25 см; трещины и смятие древесины во врубках достиг

■ Прогибы балок СЧ достигают 16 см.

Главным фактором считается неравномерная осадка фундамента, стоящего на неоднородном грунтовом могилы погоста. Второй фактор образования деформаций, послужил сам фундамент, состоящий из камней и вг «сваленных» под стены храма. Ещё один фактор - природный, под воздействием насекомых и гниения су| прочностные качества несущих элементов сруба. В ходе многолетних исследований механизма выпучива фактором можно считать недостаточность местной и общей жесткости срубов, и их конструктивная несовер области обеспечения необходимой устойчивости.

В правильности такого заключения можно удостовериться, взглянув на объемно-конструктивное решение п£ отмечено ранее, НВ включает в себя несколько видов панельных стен, и только четыре из них доходя воспринимают основные нагрузки на здание: от собственного веса здания и от ветра, в интервале высот 11-37 стену длиной я 5,5 м и высотой я 13 м на отметке 10 м передаются постоянная нагрузка я 20 т и ветровая знако

Следовательно можно выделить следующие причины больших деформаций:

■ Малая связь брёвен между собой по поверхностям стволов в горизонтальном направлении из плоскос отсутствие нагельных соединений, связывающих бревна между собой по длине;

■ Вертикальные нагрузки, действующик на стену;

■ Разное значение влажности наружных и внутренних поверхностей стены.

■ Сезонные температурные воздействия, вызывающие неравномерный нагрев наружных и внутренних пове|

Таким образом, причиной выявленных перекосов здания и отдельных его частей являются недостаточна жесткость срубов, и их конструктивное несовершенство, особенно в области обеспечения необходимой устойчиЕ

Описание метода Монте-Карло. Метод Монте Карло -метод моделирования случайных величин, с характеристик их распределений. Например, есть некая случайная величина Р, которая есть функция многих с Ф. Причем, с каждым из аргументов, функция связанна не жесткой связью (функциональной), а вероятностной.

Статистическая модель случайного процесса -алгоритм, с помощью которого имитируют работу сложной сис случайным изменениям; имитируют взаимодействие элементов системы носящих вероятностный характер.

В метод Монте Карло используется следующий алгоритм:

1. Моделируются псевдослучайные последовательности с определенной корреляционной зависимостью и зак вероятностей, имитирующие случайные значения параметров в каждом опыте

2. Используют полученные числовые последовательности в имитационных математических моделях.

3. Результаты моделирования подвергают статической обработке.

Выводы. Одной из особенностей Преображенской церкви на о.Кижи является техническое состояние диагон восьмерика. Форма стен и расположение бревен в панельной конструкции являются случайными процессами целого набора факторов, не зависящих друг от друга.

Перед инженерами-реставраторами стоит непростая задача: грамотное назначения нагелей в панелях, их шагг аргументирования, вынужденного вмешательства в историческую конструкцию стен, специалистами, охраняющ1

Разумные характеристики оптимального шага нагелей можно определить натурными испытаниями в Реставрг это огромные трудозатраты, а кроме того, на одном из величайших памятников зодчеству эксперты не эксперименты.

Таким образом, при решении задачи нагельных соединений в диагональных стенах, наиболее эффек" статистического моделирования Монте-Карло, который позволяет выполнить исследования по определ количества нагелей с помощью математического моделирования. Данное решение обладает малой трудоемко натурными испытаниями, значительно большей оперативностью и значительно повышает точность оптимизации

Библиографический список

1. Демидов И.Н. Четвертичные отложения заказника «Кижские шхеры» // Тр. КарНЦ РАН. Серия «Био географ Петрозаводск, 1999.

2. Раша И.К. Про Преображенскую церковь на острове Кижи и не только. Записки участника реставрации.-! 2014/-164 с.

3. Ополовников А.В.. Сокровища Русского Севера. - М.: Стройиздат, 1989.

4. Карлсен Г.Г.. Второе заключение по проекту инженерного укрепления конструкций Преображенской церкви архитектора А.В. Ополовникова. Архив музея, 1965.

5. Карлсен Г.Г. Заключение по техническому проекту восстановления и укрепления несущих конструкций Прео Кижах. Военно-инженерная академия им. В.В. Куйбышева, М.,1971.

6. Казин В.В., Крутов В.И., Шунгский В.Е., Васильев П.П.. Заключение о состоянии и неотложных мера: дальнейшего разрушения Преображенской и Покровской церквей на острове Кижи. Петрозаводский госуниве| 1968.

7. Душечкин С.А., Кувелин В.И. и др. Детальное обследование конструкций и элементов Преображенской цер инженерно-строительный институт (ЛИСИ). - Л., 1970.

8. Душечкин С.А., Кувелин В.И., Волков В.И., Филимонов А.В.. Заключение по результатам детального конструкций Преображенской церкви в Кижах. ЛИСИ, Ленинград, 1969-1970.

9. Волков В.И. Пояснительная записка к техническому проекту инженерного укрепления несущих конструкц церкви на о. Кижи. ЛИСИ, Ленинград, 1970.

10. Смирнов Н.И., Шиваев С.Я., Каменев С.Е. и др. Комплексное инженерное заключение. Проект реставра церкви на о. Кижи. - НИИ «Спецпроектреставрация». - М., 1981. - Т. 2-4.

11. Недович Н.Д.. Материалы по архитектурным и инженерным вопросам сохранения и реставрации Преобр острове Кижи. Объединение «Росреставрация», НИИ «Спецпроектреставрация», М., 1988.

12. ООО «ПКФ «ПКФ «Стройреконструкция», Проекты и отчёты по шифрам: 56/04, 81/04, 194/04, 118/05, 28 151/08, 181/09, 206/09, 210/09, 242/10, 258/10 (контр. 55/25/10), 271/10, 286/10, 282/11, 46/14 за 2004—2014 год!

References

1. Demidov I.N. Chetvertichnye otlozhenija zakaznika «Kizhskie shhery» // Tr. KarNC RAN. Serija «Bio geogr Petrozavodsk, 1999.

2. Rasha I.K. Pro Preobrazhenskuju cerkov' na ostrove Kizhi i ne tol'ko. Zapiski uchastnika restavracii.-SPB.: IPK «KO!

3. Opolovnikov A.V.. Sokrovishha Russkogo Severa. - M.: Strojizdat, 1989.

4. Karlsen G.G.. Vtoroe zakljuchenie po proektu inzhenernogo ukreplenija konstrukcij Preobrazhenskoj cerkvi v arhitektora A.V. Opolovnikova. Arhiv muzeja, 1965.

5. Karlsen G.G. Zakljuchenie po tehnicheskomu proektu vosstanovlenija i ukreplenija nesushhih konstrukcij Pre> Kizhah. Voenno-inzhenernaja akademija im. V.V. Kujbysheva, M.,1971.

6. Kazin V.V., Krutov V.l., Shungskij V.E., Vasil'ev P.P.. Zakljuchenie o sostojanii i neotlozhnyh merah po sohrai razrushenija Preobrazhenskoj i Pokrovskoj cerkvej na ostrove Kizhi. Petrozavodskij gosuniversitet. Petrozavodsk, 196Î

7. Dushechkin S.A., Kuvelin V.l. i dr. Detal'noe obsledovanie konstrukcij i jelementov Preobrazhenskoj cerkvi.- Len stroitel'nyj institut (LISI). - L., 1970.

8. Dushechkin S.A., Kuvelin V.l., Volkov V.l., Filimonov A.V.. Zakljuchenie po rezul'tatam detal'nogo osvidetel Preobrazhenskoj cerkvi v Kizhah. LISI, Leningrad, 1969-1970.

9. Volkov V.I. Pojasnitel'naja zapiska k tehnicheskomu proektu inzhenernogo ukreplenija nesushhih konstrukcij Preobr Kizhi. LISI, Leningrad, 1970.

10. Smirnov N.I., Shivaev S.Ja., Kamenev S.E. i dr. Kompleksnoe inzhenernoe zakljuchenie. Proekt restavracii Preobr Kizhi.- NII «Specproektrestavracija». - M., 1981. - T. 2-4.

11. Nedovich N.D.. Materialy po arhitekturnym i inzhenernym voprosam sohranenija i restavracii Preobrazhenskoj c Ob#edinenie «Rosrestavracija», NII «Specproektrestavracija», M., 1988.

12. OOO «PKF «PKF «Strojrekonstrukcija», Proekty i otchjoty po shifram: 56/04, 81/04, 194/04, 118/05, 286/06, 1t 181/09, 206/09, 210/09, 242/10, 258/10 (kontr. 55/25/10), 271/10, 286/10, 282/11, 46/14 za 2004—2014 gody.

Яндекс.Виджет^ОУ

архив: 2013 2012 2011 1999-2011 новости ИТ гость портала 2013 тема недели 2013 поздравления

Детские 3D

Доставкапо ©Сей России

Подробнее

Реклама на INNOV.RU Партнеры История компании О компании Услуги Создать сайт Стена памяти Поиск

© 1996-2017 INNOV.RU (Иннов.ру) - информационное агентство, ООО «Иннов». * - правила пользования

Свидетельство Управления Федеральной службы по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций по Нижегородской области ИА № ТУ 52-0604 от 29 февраля 2012 г ISSN: 2414-5122

Веб-студия «INNOV» - продвижение и разработка сайта