КОНСТРУКТИВНО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ СИСТЕМА МАЛОЭТАЖНОГО ЗДАНИЯ С НЕСУЩИМ КАРКАСОМ ИЗ ПУЛТРУЗИОННЫХ СТЕКЛОПЛАСТИКОВЫХ ПРОФИЛЕЙ И 3D-ПЕЧАТНЫМИ СТЕНАМИ С ПОЛИСТИРОЛБЕТОННЫМ ЗАПОЛНЕНИЕМ

Рассмотрена конструктивно-технологическая система малоэтажного здания, в которой функции несущего остова и ограждения принципиально разделены: вертикальные и горизонтальные воздействия воспринимает пространственный каркас из пултрузионных стеклопластиковых профилей, а наружные и внутренние ненесущие стены выполняются методом экструзионной 3D-печати в виде тонкостенной минеральной оболочки с последующим заполнением полости теплоизоляционным полистиролбетоном. Цель исследования — сформировать проверяемую архитектуру системы, определить критические расчетные и технологические ограничения и выполнить предварительную количественную оценку ее работоспособности. Методика включает функциональную декомпозицию, параметрическое описание демонстрационного двухэтажного объекта размером 10,8 × 7,2 м, проверочные расчеты элементов каркаса по упругой модели, теплотехнический расчет многослойной стены, оценку поверхностной массы, анализ совместности деформаций и матрицу рисков. Для иллюстративной колонны замкнутого сечения 200 × 200 × 12 мм при продольном модуле 25 ГПа и расчетной осевой силе 170 кН получены среднее напряжение 18,8 МПа и критическая сила глобальной потери устойчивости 1,46 МН; отношение N/Ncr составляет 0,116. Для балки 300 × 150 × 12 мм пролетом 3,6 м при равномерной нагрузке 12,6 кН/м расчетный прогиб равен 9,4 мм, или приблизительно L/381. Для стены общей толщиной 250 мм, включающей две печатные оболочки по 30 мм и слой полистиролбетона 190 мм с расчетной теплопроводностью 0,10 Вт/(м·К), получены сопротивление теплопередаче 2,15 м²·К/Вт, коэффициент теплопередачи 0,466 Вт/(м²·К) и поверхностная масса около 180,5 кг/м² без отделки. Показано, что жизнеспособность системы определяется не только прочностью профилей, но прежде всего локальной устойчивостью тонкостенных элементов, работой болтовых соединений, длительной ползучестью, огнестойкостью, межслойной прочностью печатной оболочки и способностью узлов стены допускать межэтажные перемещения каркаса. Научная новизна состоит в системной увязке независимого композитного каркаса, печатной оболочки-несъемной формы, легкого заполнителя и деформационно-развязанных креплений. Предложены последовательность возведения, контрольные точки качества и программа экспериментальной верификации.