ivdon3@bk.ru
В статье систематизированы методы усиления по принципу действия и применяемым материалам, также выявлены ключевые тенденции: доминирование технологий на основе композитных материалов внешнего армирования, активное развитие гибридных систем. Разработана классификационная схема, позволяющая обоснованно выбирать метод усиления в зависимости от технического состояния конструкции и требуемого результата.
Ключевые слова: усиление конструкций, эксплуатационная нагрузка, колонны, композитные материалы, углеволокно, сейсмостойкость, торкретирование, стальные обоймы, фибробетон, гибридное армирование
В статье рассматриваются современные угрозы, исходящие от беспилотных летательных аппаратов, и их влияние на развитие нормативно-правовой и нормативно-технической базы безопасности строительства в России. На основе анализа нормативных документов показан механизм формирования феномена законозамещения и явления устаревания нормативно-правовой и нормативно-технической базы безопасности строительства. Автором разработан начальный путь преодоления сложившихся явлений на основе модернизации нормативной правовой базы о безопасности зданий и сооружений. Для этого автором сформулированы новые, рекомендуемые к внедрению в ключевой закон, понятия, закладывающие новый институт беспилотной (антидроновой) безопасности в строительной сфере.
Ключевые слова: нормативный правовой акт, нормативный технический акт, законозамещение, беспилотный летательный аппарат, угроза беспилотного летательного аппарата, беспилотная антидроновая безопасность, беспилотная опасность
2.1.1 - Строительные конструкции, здания и сооружения , 2.1.10 - Экологическая безопасность строительства и городского хозяйства
В статье представлены результаты комплексного анализа существующих методов и подходов к предотвращению прогрессирующего обрушения железобетонных конструкций. В рамках работы проведено систематическое изучение как теоретических основ явления прогрессирующего обрушения, так и практических методов обеспечения устойчивости конструкций. Теоретическую основу работы составили отечественные нормативно-технические документы, а также научные публикации и специализированные исследования в области живучести строительных конструкций. Практическая значимость исследования заключается в систематизации знаний о методах противодействия прогрессирующему обрушению, что представляет ценность для инженеров-проектировщиков, работающих над созданием безопасных и надёжных сооружений. Результаты исследования могут быть использованы для дальнейшего совершенствования подходов к проектированию конструкций с учётом требований устойчивости к прогрессирующему обрушению.
Ключевые слова: прогрессирующее обрушение, живучесть конструкции, строительство, железобетон, крупнопанельное здание, монолитное железобетонное здание, потеря устойчивости, первичная конструктивная система, вторичная конструктивная система
В статье представлен обзор современных российских и зарубежных исследований, посвящённых барьерам внедрения принципов экономики замкнутого цикла в строительной отрасли. Рассматриваются экономические, нормативно-правовые, технологические и социально-культурные ограничения, препятствующие переходу от линейной модели производства к циклической. Результат анализа публикаций последних лет выявляет ключевые проблемы, подчёркивает взаимосвязанность барьеров, а также значимость комплексного подхода к их преодолению. На основе обобщения источников предложен вывод о том, что успешный переход к циркулярной модели требует системных изменений в законодательстве, финансировании, технической сфере и общественном сознании.
Ключевые слова: циркулярное строительство, экономика замкнутого цикла, барьеры, экономические препятствия, нормативно-правовое регулирование, вторичное сырьё, технологические инновации, институциональные барьеры, экологическое образование, устойчивое развитие
2.1.1 - Строительные конструкции, здания и сооружения , 2.1.7 - Технология и организация строительства
Данная статья посвящена рассмотрению возможности применения современных световых технологий в решении задач выбора энергоэффективного осветительного оборудования для организации освещения наружных городских переносных павильонов. В статье проанализированы технических характеристики основных типов современных осветительных систем, основанных на LED, OLED технологиях.
Ключевые слова: искусственное освещение, энергосбережение, LED-системы, OLED-системы, гибридные системы, энергоэффективность, автономные конструкции, световые технологии
2.1.1 - Строительные конструкции, здания и сооружения , 2.1.7 - Технология и организация строительства
В статье рассматриваются проблемы и решения 3D-печати и аддитивного производства в контексте интеграции искусственного интеллекта. В условиях растущих требований к качеству и эффективности, искусственный интеллект становится ключевым элементом оптимизации процессов. Анализируются факторы, влияющие на пригодность моделей для 3D-печати, включая временные затраты, стоимость и материалы. Методы оптимизации, такие как генетические алгоритмы и машинное обучение, позволяют упростить задачи тестирования и оценки. Генетические алгоритмы обеспечивают гибкость в решении сложных задач, улучшают качество и снижают вероятность ошибок. В заключении подчеркивается значимость дальнейшего исследования искусственного интеллекта для повышения производительности и качества аддитивного производства.
Ключевые слова: искусственный интеллект, 3D-печать, аддитивное производство, машинное обучение, оптимизация процессов, генетические алгоритмы, качество продукции, автоматизация, производительность, геометрическая сложность
2.1.1 - Строительные конструкции, здания и сооружения , 2.3.1 - Системный анализ, управление и обработка информации
Пенополиуретаны (ППУ) представляют собой основной класс полимерных материалов, которые широко ценятся за их превосходную механическую прочность, химическую стойкость и универсальность. Они используются в широком спектре применений, таких как изоляция, прокладка, покрытия и детали конструкций. Традиционно ППУ получают в результате реакций полиприсоединения с участием полиолов, диизоцианатов и воды, где образующийся на месте CO₂ в реакционной смеси служит в качестве вспенивающего агента. Однако использование изоцианатов вызывает серьезные опасения, поскольку они токсичны, классифицируются как респираторные сенсибилизаторы и способствуют загрязнению окружающей среды. Эти проблемы побудили исследователей и экспертов отрасли к поиску более безопасного и экологичного альтернативного сырья. Одной из многообещающих альтернатив является реакция полиприсоединения циклических карбонатов с полифункциональными аминами. Эта реакция приводит к образованию неизоцианатных полиуретанов (НИППУ), в частности полигидроксиуретановых пен. Вспенивание достигается за счет использования внешних химических вспенивателей или за счет реакций самовозгорания, при которых газы образуются непосредственно в системе. Образующиеся ячейки пены – структуры, которые придают пене ее уникальные свойства, – в значительной степени зависят от реакций газообразования. Этот обзор посвящен различным пенообразователям, используемым в синтезе НИППУ, таким как полиметилгидрогенсилоксан и жидкие фторуглеводороды. В нем также рассматриваются последние достижения в области технологий самовдува, которые устраняют необходимость во внешних средствах и делают процесс более экологичным. Особое внимание уделяется НИППУ, получаемым из возобновляемого сырья, поскольку они соответствуют глобальной тенденции к использованию экологически чистой химии и круглых материалов. В обзоре представлен обзор как выдуваемых внешним способом, так и самонадуваемых NIPUF на биологической основе, с подробным описанием их синтеза, характеристик и потенциальных промышленных применений.
Ключевые слова: полиуретан на биологической основе, пенообразователь, неизоцианатный полиуретан, полимерные пены, пенополиуретаны, самовдувающиеся
2.1.1 - Строительные конструкции, здания и сооружения , 2.6.11 - Технология и переработка синтетических и природных полимеров и композитов
В статье исследуется влияние различных промышленных отходов на прочностные характеристики бетона с применением метода многофакторного планирования экспериментов. Рассмотрены три типа добавок: отходы песчано-смоляных литейных форм, алюминиевые порошки газодинамического напыления и резиновая крошка из отработанных шин. Использование отходов позволяет повысить экологичность и экономичность бетонных смесей, а также улучшить эксплуатационные свойства материалов. Экспериментальный анализ выявил изменения прочности бетона в зависимости от марки цемента, вида отхода и процента замещения природного песка. Полученные результаты открывают новые возможности для развития устойчивого строительства.
Ключевые слова: многофакторный эксперимент, методика планирования исследований, прочность, бетон, промышленные отходы
2.1.1 - Строительные конструкции, здания и сооружения , 2.1.5 - Строительные материалы и изделия
В условиях современного строительства особое внимание уделяется вопросам повышения энергоэффективности зданий. Одним из ключевых элементов, влияющих на энергозатраты, является конструкция наружных стен, которая напрямую определяет теплопотери здания. Целью данной работы является анализ и оптимизация конструкции наружных стен гражданских зданий с учетом современных требований энергоэффективности, а также исследование влияния различных теплоизоляционных материалов на снижение энергозатрат. В рамках исследования рассмотрены различные типы наружных стен, включая однослойные и многослойные конструкции, а также возможности улучшения их теплотехнических характеристик с применением современных теплоизоляционных материалов.
Ключевые слова: энергоэффективность зданий, теплозащита, многослойные конструкции, неоднородные ограждения, теплопотери, тепловое сопротивление, утепление, мостики холода, минеральная вата, газобетон, тепловая модернизация
Длительная эксплуатация здания и не своевременный ремонт приводят к появлению повреждений в несущих конструкциях, таких как разрушение антикоррозийной защиты, поверхностной коррозии, слоистой и глубокой коррозии металла. В железобетонных колоннах частыми повреждениями бывают трещины вдоль рабочей арматуры, сколы бетона по углам с обнажением арматурных стержней, отслоение защитного слоя бетона, коррозия рабочей арматуры. При этом возникает вопрос о влиянии выявленных повреждений на техническое состояние конструкции. Обследование производственных зданий и сооружений проводится с целью определения технического состояния строительных конструкций и получения количественных показателей качества и несущей способности элементов здания и всего здания в целом. В статье приводятся результаты расчета потери потенциальной несущей способности металлической колонны и балки, а также рассмотрен процесс деградации железобетонного поперечного сечения и потеря несущей способности колонны при развитии коррозии арматурных стержней. Статья будет актуальна для специалистов и экспертов в области экспертизы промышленной безопасности и обследовании зданий и сооружений.
Ключевые слова: металлические колонны, металлические балки покрытия, потеря несущей способности, поверхностная коррозия металла колонны, глубокая коррозия металла колонны, техническое состояние балок покрытия, коррозия балок покрытия
Рассмотрена задача о предельном внешнем давлении на толстостенную бетонную трубу, подкрепленную изнутри металлической трубой. Определена предельная равномерно распределенная нагрузка, действующая по наружной поверхности бетонной обоймы, внутри которой помещена металлическая труба.
Ключевые слова: деформативность бетона, критерий прочности, предельное состояние равновесия, напряженное состояние в бетонном массиве, предельное давление
2.1.1 - Строительные конструкции, здания и сооружения , 2.1.9 - Строительная механика
Освоение удалённых и труднодоступных территорий России требует разработки эффективных строительных решений, сочетающих высокие эксплуатационные характеристики, экологичность и возможность полной заводской готовности. В данной статье представлены результаты исследования модифицированного арболита, предназначенного для использования в производстве объёмно-пространственных модулей. С целью повышения физико-механических свойств традиционного состава была применена комплексная химическая модификация древесного заполнителя, включающая предварительную обработку силикатом алюминия (Al₂SiO₅) с последующим введением в состав смеси этандиовой кислоты. Экспериментально установлено, что предлагаемая модификация приводит к снижению средней плотности материала на 11% при одновременном увеличении прочности на сжатие на 47% по сравнению с контрольным образцом. В работе обоснован физико-химический механизм упрочнения, заключающийся в образовании органо-минерального каркаса в структуре древесины. Результаты работы демонстрируют потенциал применения разработанного материала в качестве конструкционно-теплоизоляционного элемента в модульном домостроении.
Ключевые слова: модифицированный арболит, модульное домостроение, силикат алюминия, этандиовая кислота, прочность на сжатие, плотность
2.1.1 - Строительные конструкции, здания и сооружения , 2.1.5 - Строительные материалы и изделия
Одним из способов сокращения сроков возведения атомных электростанций является применение сборно-монолитной технологии строительства с использованием армоопалубочных блоков заводского изготовления, состоящих из арматурного каркаса и листов несъемной опалубки из высокопрочного сталефибробетона. Сборные элементы после монтажа в проектное положение заполняют самоуплотняющейся бетонной смесью, значительно снижая трудозатраты на строительной площадке. При этом самоуплотняющиеся бетонные смеси отличаются высокой подвижностью и значительным содержанием цементного теста, что повышает требования к обеспечению герметичности опалубочный системы. В представленной статье описаны результаты экспериментальных исследований по оценке параметров заполнения технологических зазоров между листами несъемной опалубки самоуплотняющейся бетонной смесью при различных высотах ее укладки. Представлено описание установки, позволяющей в лабораторных условиях моделировать давление свежеуложенной бетонной смеси, высотой до 5 метров. Установлено, что зазоры между листами сталефибробетонной опалубки не должны превышать 8 мм. Представленные рекомендации по устройству стыков сталефибробетонной опалубки включены в отраслевые документы по стандартизации.
Ключевые слова: АЭС, несъемная опалубка, испытание конструкций, сталефибробетон, самоуплотняющаяся бетонная смесь, давление на опалубку
2.1.1 - Строительные конструкции, здания и сооружения , 2.1.7 - Технология и организация строительства
В практике строительства подземных гидротехнических сооружений, довольно часто встречаются условия, при которых большое внимание необходимо уделять прогнозу газопроявлений. Такой прогноз может быть выполнен на основе анализа геолого-тектонического строения района, изучения минерального состава, степени литогенеза, химизма пород, температуры и газового состава, источников подземных вод и т. д.
Проблема обеспечения надежности подземных сооружений осложняется высокой сейсмичностью описываемых районов, значительными часто сопоставимыми с прочностью породы величинами естественных напряжений, наличием разломов по трассам туннелей.
Ключевые слова: водоприток, геология, оползни, туннели, орогенные области, тектонические процессы, рельеф, экзогенные процессы, глина, суглинок, известняки.
2.1.1 - Строительные конструкции, здания и сооружения , 2.1.6 - Гидротехническое строительство, гидравлика и инженерная гидрология (технические науки)
Актуальность исследования обусловлена тем, что: во-первых, предлагаемая тематика лежит в русле утверждённой Правительством «Стратегии развития строительной отрасли и жилищно-коммунального хозяйства Российской Федерации на период до 2030 года с прогнозом до 2035 года» от 31 октября 2022 г., которая предполагает увеличение доли индустриального домостроения, в том числе панельного; во-вторых, существующие методики расчёта стыков панельных зданий дошли до нас практически в неизменном виде с уровня развития строительной науки и инженерного дела 1980-х гг. прошлого века, что ведет к повышению материалозатрат и росту цен на недвижимость, следовательно современная тенденция развития области строительства требует совершенствования этих методик. Современные подходы нелинейного моделирования и расчёта железобетона позволят применительно к панельным стыкам вскрыть резервы их несущей способности и получить более рациональное конструирование, что удешевит возведение рассматриваемых зданий в целом. ЦЕЛЬ. Провести сравнительный анализ существующих методик расчёта панельных стыков по двум группам предельных состояний, выявить их достоинства и недостатки. Наметить пути их совершенствования. МЕТОДЫ, примененные в ходе исследования: теоретические методы – хронологический, формализация, классификация, анализ, синтез, обобщение, сравнение. РЕЗУЛЬТАТЫ. Проведённый анализ существующих методик зарубежных и отечественных норм проектирования, а также различных авторских методик, показал, что: 1) зарубежные и отечественные нормы основаны на методе предельных состояний; 2) нелинейная деформационная модель не применяется при расчете стыков железобетонных панелей; 3) для получения более точного НДС стыков железобетонных панелей необходима обработка большого объема данных, с применением компьютерных технологий. ЗАКЛЮЧЕНИЕ. Проведенный анализ показывает, что применение компьютерных программных комплексов является наиболее перспективной методикой расчета строительных конструкций, позволяющей быстро и точно проводить расчеты, снижая себестоимость конструирования.
Ключевые слова: крупнопанельное домостроение, железобетонные панели, стык панелей, расчет стыков, классификация стыков, платформенный стык, деформационная модель, предельные усилия, компьютерное моделирование, конечный элемент
В статье рассматриваются особенности адаптивного проектирования в строительстве как базовый компонент обеспечения безопасности жизнедеятельности в зоне специально военной операции. Современный мир меняется с невероятной скоростью: климатические аномалии учащаются, технологические уклады сменяют друг друга за годы, а социальные и экономические условия претерпевают постоянные трансформации. Нигде эти вызовы не проявляются так остро и концентрированно, как в зоне проведения специальной военной операции (СВО). Именно здесь традиционный подход к строительству, ориентированный на создание статичных, «застывших» объектов, оказывается не просто неэффективным, но и опасным. На смену ему приходит адаптивное проектирование - философия и методология, рассматривающие здание или инфраструктурный объект не как конечный продукт, а как живой, изменяющийся организм, способный эволюционировать в ответ на прямую угрозу и меняющиеся оперативные условия. Адаптивное проектирование - это стратегия создания архитектурных объектов и градостроительных систем, которые могут быть легко модифицированы, трансформированы или перепрофилированы в ответ на изменение внешних или внутренних условий. В мирной жизни это ответ на меняющиеся рынки и технологии. В зоне специальной военной операции - это вопрос обеспечения безопасности жизнедеятельности. Это не просто ремонт или реконструкция постфактум, а изначальная способность объекта к мгновенному изменению своей функции и защитных свойств без кардинальной перестройки. Опыт зоны специальной военной операции открыто доказал, что адаптивное проектирование - это не абстрактная идея из учебников по строительству, а критически важная дисциплина, от которой зависят жизни людей и успех поставленной задачи. Те принципы гибкости, модульности и многофункциональности, которые сегодня отрабатываются в экстремальных условиях, завтра станут новым стандартом для всего строительного комплекса Российской Федерации. Они лягут в основу восстановления городов, создания устойчивой гражданской инфраструктуры и формирования новой, антикризисной архитектуры, способной выстоять перед вызовами как военного, так и мирного времени. Инвестируя в гибкость сегодня, мы строим не просто здания, а систему безопасного жизнеобеспечения, способную адаптироваться, выжить и победить. В зоне специальной военной операции проходит апробацию и создается архитектурно наследие, которое останется функциональным, востребованным и устойчивым завтра. Будущее строительства за теми, кто проектирует не на годы, а на возможности.
Ключевые слова: адаптивное строительство, современные тенденции, современные технологии проектирования, строительная отрасль, строительные процессы, специальная военная операция
Представлены результаты исследования усадки, механических свойств и долговечность шлакощелочного бетона модифицированным машинным и растительным маслом. Для определения влияния масел были протестированы физико-механические свойства (время схватывания, прочность на сжатие, автогенная усадка). Экспериментальные результаты показывают, что использование масла в качестве модификатора структуры шлакощелочного бетона может существенно снизить автогенную усадку шлакощелочного бетона за счёт уменьшения поверхностного натяжения и более плотной внутренней структуры. Установлено, что эмульгированные масла обеспечивают более высокие физико-механические свойства у бетонов по сравнению с не эмульгированными маслами. Время схватывания также выше, чем в составах без органического модификатора.
Ключевые слова: граншлак, органические вещества, масло моторное, эмульгирование, вяжущее, сроки схватывания, прочность, усадка
2.1.1 - Строительные конструкции, здания и сооружения , 2.1.5 - Строительные материалы и изделия
В нормах проектирования железобетонных конструкций значения относительных деформаций бетона приняты как средние величины, в то время как прочностные характеристики приняты с высоким уровнем обеспеченности. В методе расчета железобетонных конструкций по предельным усилиям деформации бетона и арматуры непосредственно не используются в разрешающих уравнениях. В расчетах по нелинейной деформационной модели значения относительных деформаций напрямую используются в расчетах. Использование средних значений предельных относительных деформаций бетона приводит к снижению достоверности получаемых результатов. В работе рассматривается влияние изменчивости деформационных характеристик бетона и арматуры на несущую способность внецентренно сжатых железобетонных элементов.
Ключевые слова: внецентренное сжатие, железобетон, изменчивость деформационных характеристик, бетон, несущая способность, арматура, нелинейная деформационная модель
В статье рассмотрены вопросы устойчивости однослойных цилиндрических стержневых покрытий и установлена пригодность к использованию теории тонких сплошных оболочек для аналогичных по форме стержневых конструкций. Осуществлен анализ факторов для определения величины критической нагрузки и доказана необходимость учета параметра, характеризующего изменение геометрии конструкции вдоль дуги окружности. Получены значения и соотношение изгибной и мембранной жесткостей в зависимости от возможного количества полуволн формы потери устойчивости и установлена закономерность для определения критической нагрузки.
Ключевые слова: цилиндрические стержневые покрытия, устойчивость, критическая нагрузка, жесткость, количество полуволн
2.1.1 - Строительные конструкции, здания и сооружения , 2.1.9 - Строительная механика
В статье рассматриваются аспекты использования бионика как основы для адаптивной архитектуры и строительства в условиях Северного Кавказа. Современная архитектура переживает сдвиг, заключающийся в переходе от статичных и ресурсоемких моделей к динамичным, интеллектуальным и экологически ориентированным системам. Этот подход приобретает особую актуальность для регионов со сложными климатическими и ландшафтными условиями, таких как Северный Кавказ, где традиционное строительство зачастую неспособно эффективно противостоять вызовам в виде резких перепадов температур, сейсмической активности, сильных ветров и высокой инсоляции. В данной статье обосновывается тезис о том, что интеграция принципов бионики в адаптивное строительство предлагает не просто инновационные решения, а целостную философию проектирования, основанную на многовековом опыте эволюции природных систем. Доказывается, что бионика не является чуждой концепцией для региона, а, напротив, находит глубокие параллели в традиционном горском зодчестве, как, например, в башенных комплексах, демонстрирующих органичную интеграцию в ландшафт и эффективную терморегуляцию, аналогичную природным прототипам. В работе рассматриваются конкретные направления применения бионических принципов, включая разработку адаптивных фасадов, вдохновленных системами терморегуляции растений и животных, а также создание сейсмоустойчивых конструкций по аналогии с гибкими структурами стеблей бамбука или деревьев. Особое внимание уделяется методологии проектирования, сочетающей анализ местных условий, методы биомимикрии и интеграцию современных цифровых технологий, таких как компьютерное моделирование и 3D-печать, для создания уникальных, энергоэффективных объектов. Подчеркивается необходимость синергии между традиционными архитектурными знаниями и инновационными технологиями, что позволяет создавать здания, не только адаптирующиеся к окружающей среде, но и отражающие уникальную культурную идентичность Северного Кавказа. В заключение утверждается, что бионика представляет собой логичное и перспективное направление для архитектурного развития региона, обеспечивающее создание устойчивой, безопасной и комфортной среды обитания через гармонизацию с природным контекстом.
Ключевые слова: строительство, бионика, современные тенденции, современные технологии проектирования, строительная отрасль, биомимикрия, адаптивная архитуктура, Северный Кавказ
В статье приведен анализ влияния повреждения защитного слоя бетона зоны максимальных изгибающих моментов однопролетных балок на несущую способность конструкции и возможность восстановления начальной несущей способности. Исследование базируется на проведенных лабораторных исследованиях и численном эксперименте, а также анализе ранее проведенных испытаний и накопленном опыте восстановления конструкций. В результате сделаны выводы о влиянии разрушения защитного слоя бетона на несущую способность изгибаемых конструкций, а также даны рекомендации по дальнейшим исследованиям вопроса расчета и проектирования данных систем.
Ключевые слова: повреждение защитного слоя бетона, коррозия арматуры, восстановление, усиление
При осевых испытаниях железобетонные колонны, усиленные углепластиком, демонстрируют значительное улучшение характеристик за счёт поперечного ограничения деформаций: кольцевая обмотка углеволокном создаёт трёхосное сжатие, существенно повышая предельную прочность бетона на сжатие и несущую способность при осевой нагрузке. Эффективность усиления цилиндрических колонн возрастает с увеличением количества слоёв, тогда как квадратные требуют скругления углов для оптимизации ограничения. Углепластик замедляет хрупкое разрушение бетона, делает процесс разрушения более плавным, значительно повышает остаточную деформацию и несущую способность. Материал эффективно снижает распространение микротрещин, сокращает их количество и ширину, улучшая долговечность. При циклическом нагружении усиливается энергоёмкость и скорость деградации несущей способности, предотвращается отслоение защитного слоя, повышается сейсмостойкость. Технология отличается простотой монтажа, малым весом, стойкостью к коррозии и старению, низкими эксплуатационными затратами.
Эксперименты выявили зависимость эффекта усиления от количества слоёв и шага обмотки: квадратные колонны требуют скругления углов, наблюдается снижение характеристик при высоких температурах и концентрация напряжений в углах, способная вызвать локальное разрушение. Рекомендуется преимущественное применение этих методов для колонн с недостаточной несущей способностью при осевом сжатии, низкой пластичностью или повышенными сейсмическими требованиями, особенно в агрессивных средах. Цилиндрические колонны предпочтительнее квадратных. Радиус скругления ≥20 мм, 2-3 слоя углепластика обеспечивают значительное улучшение характеристик.
Ключевые слова: углепластик, усиление железобетонных колонн, несущая способность при осевом сжатии
В работе проведён обзор современных стохастических и расчетных моделей, описывающих влияние коррозионного износа арматуры на системную надежность и остаточную несущую способность железобетонных балок. Особое внимание уделено питтинговой форме коррозии, как доминирующему механизму деградации прочности арматуры. Обобщены методы оценки времени инициации и развития коррозии, проанализированы критерии перехода от пластического к хрупкому разрушению конструкции, а также методы расчёта потери способности к перераспределению моментов. Приведены практические рекомендации по корректировке коэффициентов надежности при проектировании и эксплуатации подобных конструкций в условиях высокой вариативности.
Ключевые слова: железобетон, арматура, коррозия, питтинг, системная надежность, деградация, распределение Гумбеля, коэффициент надежности, перераспределение моментов
В настоящей работе представлено всестороннее экспериментальное изучение инновационной методики усиления железобетонных колонн, основанной на совместном применении, стали и углеродного волокна. Представлено обоснование актуальности исследования посредством анализа существующих технологий усиления железобетонных элементов, подверженных сжатию, с акцентом на их ограничениях, учтенных при разработке нового подхода. Для оценки влияния масштабного фактора инновационного метода усиления на базе стали и композита спроектированы и испытаны на осевое и внецентренное сжатие до разрушения две группы образцов железобетонных колонн (общее количество – 46) различной гибкости. Ключевыми параметрами исследования являлись гибкость колонн, величина эксцентриситета нагрузки, наличие внутренней и внешней стальной арматуры, а также шаг и площадь поперечного сечения композитного усиления. Изучено воздействие перечисленных факторов на характер разрушения, предел прочности, максимальное напряжение и деформационные характеристики колонн, усиленных углепластиком - полимером, армированным углеродным волокном (carbon fiber reinforced polymer - CFRP). Результаты продемонстрировали, что железобетонные колонны, усиленные CFRP, при идентичных габаритах и одинаковых условиях нагружения, обладают различным приростом предельной прочности в сравнении с не усиленными аналогами. Пиковое напряжение возрастает с увеличением площади сечения стального усиления и снижается при увеличении шага композитных хомутов. Предельные осевые деформации усиленных образцов увеличиваются при уменьшении интервала между композитными хомутами. Различие в площади сечения композитного усиления не оказывает значительного влияния на несущую способность и предельные деформации усиленных железобетонных конструкций.
Ключевые слова: железобетон, колонна, металл, испытание, композитный материал, полимер армированный углеродным волокном, усиление
В статье рассмотрены результаты анализа напряженно деформированного состояния и характера разрушения рамного узла сопряжения монолитного железобетонного ригеля с колонной рамной конструктивной системы. Отличительной особенностью рассматриваемого узла является тот факт, что часть или вся растянутая (верхняя) арматура ригеля изгибаясь по некоторому радиусу R переходит в колонну.
Исследование выполнялось путём постановки вычислительного эксперимента. Моделирование выполнялось в программном комплексе Лира-САПР. Рассмотрен вопрос расчёта нормальных сечений узла с позиции СП 63.13330 по формулам внецентренного сжатия. Выполнен анализ характера разрушения узлов в ходе физического эксперимента. Определена зависимость радиального давления криволинейной арматуры на бетон от напряжения в арматуре и её радиуса загиба. В качестве объекта расчёта принято биссектральное сечение узла, представленное в виде прямоугольной пластины единичной толщины, вырезанной двумя плоскостями, перпендикулярными срединной поверхности узла. Расчёты выполнены в нелинейной постановке. Сделаны предложения по ограничению напряжений в арматуре при расчёте узла по СП 63.13330. Предложена модель расчёта узла от скола боковых граней радиальным давлением криволинейных стержней.
Ключевые слова: рамный узел, железобетон, арматура, разрушение, напряжения, деформации, биссектральное сечение, нормальное сечение, радиус загиба, скол бетона, конечный элемент, Лира-САПР
1.2.2 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 2.1.1 - Строительные конструкции, здания и сооружения