Із 16 вересня до 18 вересня 2026 року в Краківській Політехніці (м. Краків, Республіка Польща) відбулася 11-та Європейська наукова конференція зі сталевих і композитних конструкцій «EUROSTEEL 2026» (the 11^th European Scientific Conference on Steel and Composite Structures «EUROSTEEL 2026») (рис. 1).

Організація конференції провадилась спільними зусиллями двох технічних університетів – Краківською Політехнікою (Politechnika Krakowska) та Жешувською Політехнікою (Politechnika Rzeszowska) – у партнерстві з Європейською конвенцією зі сталевих конструкцій (ЄКСК) – European Convention for Constructional Steelwork (ECCS).

З боку Краківської Політехніки організаційний супровід забезпечував Факультет цивільного будівництва, а від Жешувської Політехніки – Факультет цивільного будівництва, екологічної інженерії та архітектури. Головування науковим комітетом конференції здійснював доктор технічних наук, професор Александр Козловські (Жешувська Політехніка), а Організаційним комітетом – доктор технічних наук, професор Маріуш Машляк (Краківська Політехніка).

Слід зазначити, що конференція EUROSTEEL має доволі давню та непересічну історію, понєваж одразу здобула репутацію заходу з найвищим науково-технічним статусом, про що свідчить той факт, що в її роботі вважають за честь прийняти участь найвідоміші вчені, науково-технічні працівники, інженери, архітектори та виробники з багатьох країн світу, які цікавляться дослідженням і проєктуванням нових і технічним обслуговуванням наявних сталевих і композитних конструкцій. Її започаткування відбулося у наразі вже далекому 1995 році в м. Афіни (Греція), а надалі ця наукова конференція проводилася кожні три роки в різних містах Європи, а саме: 1999 – Прага (Чехія); 2002 р. – Коїмбра (Португалія); 2005 р. м Маастрихт (Нідерланди); 2008 р. – Грац (Австрія); 2011р. – Будапешт (Угорщина); 2014 р. – Неаполь (Італія); 2017 р. – Копенгаген (Данія); 2021 р. – Шеффілд (Великої Британія); 2023 р. – Амстердам (Нідерланди). Відтак проведена в м. Кракові конференція EUROSTEEL 2026 посіла одинадцяте місце в хронологічній низці таких конференцій.

Зауважимо, що на цьогорічній 11-й Європейській науковій конференції зі сталевих і композитних конструкцій «EUROSTEEL 2026» розглянуто не лише широкий спектр лекцій та презентацій і фактично створено майданчик для обговорення та обміну досвідом щодо останніх розробок у галузі досліджень, аналізу та методів проєктування, стандартизації, виготовлення, обслуговування, реконструкції й відновлення сталевих, алюмінієвих і композитних конструкцій, а й реалізовано певні супровідні заходи з метою забезпечення задоволення очікувань найширшого кола учасників. А одним із пріоритетних напрямів конференції став розгляд питань модернізації, оцінювання стану наявних сталевих і композитних конструкцій та повторного використання сталевих конструктивних елементів.

Конференція розпочалася урочистим пленарним засіданням, під час якого організатори привітали учасників із відкриттям заходу, поінформували про порядок й особливості проведення секційних засідань, зумовлені значною кількістю поданих доповідей, та побажали всім плідної й успішної роботи (рис. 2 – 4).

Варто окремо звернути увагу на масштаб цьогорічної 11-ї Європейської наукової конференції зі сталевих і композитних конструкцій «EUROSTEEL 2026», який справді вражає, адже вона зібрала рекордну аудиторію: 571 зареєстрованого учасника із 45 країн світу та водночас ще 112 супроводжуючих осіб, членів і гостей ЄКСК, спеціальних конференційних гостей та представників спонсорів (рис. 5, 6).

Загалом на трьох пленарних засіданнях конференції було розглянуто п’ять ключових лекцій, а на 92 тематичних сесійних – 506 доповідей. Відзначимо, що вагомим чинником, який сприяв такій високій активності учасників із кількох десятків країн світу та значному обсягу поданих ними доповідей, виявився статус англійської мови як основної мови проведення заходу.

Не менш цікавою є й інформація про віковий склад учасників цьогорічного заходу, адже його розподіл за віковими категоріями виявився дещо несподіваним порівняно з іншими міжнародними форумами. Як випливає з наведених на рис. 7 даних, понад половину учасників конференції становили молоді фахівці віком до 35 років – 55% від їхньої загальної кількості. Вказане свідчить (принаймні, автор статті покладає на це великі сподівання) про започаткування нового тренду у розвитку наукової та конференційної діяльності.

Україну на конференції представляв Генеральний директор ТОВ «Український інститут сталевих конструкцій імені В.М. Шимановського», член-кореспондент НАН України, лауреат Державної премії України в галузі науки і техніки, заслужений діяч науки і техніки України, доктор технічних наук, професор О.В. Шимановський.

Понєваж він був єдиним представником України на конференції то голова Наукового комітету д.т.н., проф. Александр Козловські та голова Організаційного комітету д.т.н., проф. Маріуш Машляк представили його учасникам конференції і повідомили, що Український інститут сталевих конструкцій імені В.М. Шимановського має довготривале плідне партнерство з багатьма польськими Політехніками, а з Політехніками у містах Вроцлаві, Гданську, Глівіце, Жешуві та Ополє укладені угоди про співпрацю, згідно яких виконано чимало важливих науково-технічних розробок і підготовлено низку спільних публікацій (рис. 8).

Поза тим учасників конференції було поінформовано, що між Українським інститутом сталевих конструкцій імені В.М. Шимановського та цими Політехніками досягнуто домовленості щодо подальшої співпраці як у наукових ініціативах, так і в проєктах, що сприятимуть відбудові вільної України, зокрема реконструкції її транспортної інфраструктури. Водночас О.В. Шимановському було вручено Сертифікат про участь у конференції (рис. 9).

Доповідь О.В. Шимановського на засіданні тематичної сесії «Великопрогонові та просторові конструкції» 11-ї Європейській науковій конференції зі сталевих і композитних конструкцій «EUROSTEEL 2026» була присвячена роботам інституту щодо проєкту реконструкції комплексу будівель і споруд Зеленого театру на Парковій алеї в м. Києві й, зокрема, дослідженню вантової сітчастої покрівлі над глядацькою залою цього театру (рис. 10, 11).

В доповіді висвітлені питання особливостей побудови розрахункової і топологічної схеми покриття й формування сполучень зовнішніх навантаг і впливів, а також наведені результати аналізу проведених розрахунків. Значна увага приділена принципам і застосованим конструктивним рішення щодо підвищення несної здатності висячого покриття.

Під час доповіді у учасників конференції виникло багато питань стосовно кожного етапу проведених робіт, на які були надані вичерпні відповіді.

Також окрім безпосередньої участі в науковій роботі конференції її організатори запросили О.В.Шимановського прийняти на себе почесний обов’язок у частині головування на засіданні тематичної сесії конференції «Новаторські конструктивні рішення» (рис. 12, 13).

Оригінал тексту доповіді О.В. Шимановського на 7-мій Міжнародній конференції «Екологічні проблеми в цивільному будівництві (ЕПЦБ 2026) наводиться нижче.

Mr. Chairman, Ladies and Gentlemen.

I would like to present to your attention a paper on the topic: “Cable Net Roof Structure over the Open-Air Theatre Auditorium”.

INTRODUCTION

A reconstruction project has been developed for the Open-Air Theatre complex located in Kyiv. The facility is designed as a multi-level complex comprising the auditorium, the required technical facilities, as well as entertainment and catering units including cafés, bars, and clubs (what is shown on slide 1).

STRUCTURAL SOLUTION OF THE CABLE NET ROOF

In the design of the cable net roof over the Open-Air Theatre auditorium, the basis was a traditional and widely applicable crossed cable net of saddle-shaped form, tensioned between two inclined two-hinged arches with spans of 50 m and 42 m, and covered by a specially shaped canopy made of high-quality semi-transparent polymer fabric (what is shown on slide 2).

The cable net was obtained as the result of the intersection of two sets of curves. To provide both types of cables with maximum curvature, the load-bearing cables are oriented along the saddle line of the net, while the pre-stressing cables are tensioned perpendicular to the load-bearing ones. As a result, the cable net structure possesses significant spatial curvature and stiffness, so that even under large uniformly distributed loads it exhibits only minor deformations. However, under non-uniform loads, especially skew-symmetric ones, the cable net may behave differently, since such loading leads to considerable displacements and deformations of the cable roof. This, in turn, creates certain difficulties for the normal operation of the entire facility. Therefore, in the design process, detailed investigations of the structural response to such types of loads were carried out.

In order to provide the roof with greater strength and to ensure a more reliable connection between the cables of both directions, a different design solution was adopted for each cable type. Along the stronger perimeter cable a series of identical anchorage devices with a circular opening in the lower part were installed. These anchorage devices are attached to the cable by means of bolts and clamps (what is shown on slide 3, positions a, b). Through the opening of each anchorage device, the cables of the other direction are passed. All other cables are interconnected by means of clamps and rectangular plates with two circular openings, through which additional plates are inserted and fixed with bolts. This allows to fix the cables in the desired position (what is shown on slide 3, position c). The anchorage of the cable net itself to the lower chords of the arches is provided by gusset plates with lugs. And the cables are aligned along the axis of the lower chords of the arches at the nodes.

In the design of the cable net roof over the Open-Air Theatre auditorium, the supporting system was adopted as two inclined two-hinged steel arches, which counteract the cable thrust by their self-weight. The arches were designed from hot rolled tubular members.

All nodal connections of the arch diagonals with the chords were adopted as welded joints without gusset plates and without flattening of the tube ends. In addition, in the 50 m span arch two intermediate struts were installed, and in the 42 m span arch four intermediate struts were provided, serving both as temporary supports during erection and as stays for transferring the forces from the cable net structure.

STRUCTURAL ANALYSIS OF THE CABLE NET ROOF

The finite element model of the cable net roof over the Open-Air Theatre auditorium is shown on slide 4 and comprises 1 043 nodes and 3 353 finite elements. The model included the several structural components, namely: struts, lattice arches, the cable net and the polymer fabric. The cable net was represented by bar-type finite elements working only in tension; the arches, arch struts and vertical struts were approximated by general bar-type finite elements, with cross-sections corresponding to the actual profiles used. The polymer fabric stretched over the cable net was modelled by membrane finite elements with a thickness of half a millimeter.

The connections of the arches and struts to the foundations were adopted as hinged ones, in accordance with the actual support conditions. For the bar-type finite elements of the cable net, at their intersections, special interaction conditions were implemented to account for the possible slip of these elements. This approach ensures not only the adequacy of the relative displacements of the cable net finite elements, but also the compatibility of displacements of the polymer fabric and the cable net in the direction normal to the net surface, while not restricting their relative displacements tangential to the surface.

In the analysis, two groups of loads were considered: permanent loads (self-weight of the load-bearing structures and the initial pre-stress in the cables) and variable loads (longitudinal and transverse wind actions, as well as symmetric and asymmetric snow loads). Thus, the total number of load cases amounted to six, and eight load combinations were adopted, with the permanent loads included in all combinations. In the study of the cable net roof over the Open-Air Theatre auditorium, a sequence of tasks was formulated:

   determination of the initial shape of the cable net under the effect of the initial pre-stress in the cables;

   analysis of the roof under the design load cases,

   and analysis of the roof under the most unfavourable load combination.

At the first stage, the form-finding problem was solved and the initial configuration of the cable net was determined, taking into account its geometric parameters, and an appropriate level of cable pre-stress was selected. The analysis was performed using 16 load-increment steps on the dimensionless loading parameter D, the form of which is shown on slide 5:

D = N₀ /EF,

where N₀ is the initial cable pre-stress; E is the modulus of elasticity; F is the cross sectional area.

At each increment step on the loading parameter, the equilibrium configuration of the cable net was updated by iterative convergence, taking into account the specified structural and technological constraints.

At the second stage of the study, the stress-strain state of the cable net roof under the action of permanent and variable loads was determined. Due to pronounced geometric nonlinearity of the roof structure, the analysis was performed using a step-by-step iterative method, during which a number of influencing factors were examined, that significantly affected both the overall convergence of the solution process and the accuracy of the obtained results. As such influencing factors, the following were considered: the number of load-increment steps and the number of iterations at each step, the magnitude and accuracy of the convergence criteria, as well as the type of the criteria themselves.

The values of the corresponding parameters were selected individually by comparing the calculation results, carrying out their detailed analysis, refining them and determining the optimal values. The analysis of the roof calculation results showed that the most unfavourable design load combination includes: the self-weight of the load-bearing structures, the initial pre-stress in the cables, the asymmetric snow load, and the longitudinal wind load.

At the third stage of the study, the analysis of the roof under the action of the most unfavourable design load combination, identified at the previous stage, was carried out. The parameters of the stress-strain state of the cable net roof are as follows.

The vertical displacements (please see slide 6) reach their maximum values in the part of the roof subjected to the asymmetric snow load. Their maximum value is 41,7 cm and remains within the permissible limits.

In the same part of the roof, the peak axial force values in the cables are obtained as 0,22 MN. At the same time, in the cable located at the mid-span of the roof, the axial force practically approaches zero.

The distribution of vertical displacements in the supporting arches is shown on slide 7. It follows from the diagrams that, under the most unfavourable design load combination, the 42 m span arch deforms asymmetrically with respect to the vertical axis, whereas the 50 m span arch, on the contrary, deforms almost symmetrically. The maximum vertical displacements are observed at the mid-span of the 50 m arch (what is shown on slide 7, position b Fig. 6), reaching 13,05 cm and significantly less than the permissible values.

The supporting arches were found to be predominantly in compression along almost their entire length and practically free of bending moments. Thus, while the maximum compressive force reaches 155,5 kN (what is shown on slide 8 Fig. 7), the bending moment does not exceed 6 kNm, which has actually no effect on the stress state of the arch.

This also indicates that the geometry of the supporting arches of the roof is close to optimal one. It should further be noted that the displacements of the Open-Air Theatre cable net roof under asymmetric loading are only slightly greater than those under symmetric loading, which is a consequence of the considerable stiffness of the structure.

Thank you very much for your attention.