ivdon3@bk.ru
Приведено сравнение величин технологической осадки при устройстве различных вариантов «стены в грунте». Выполнено численное моделирование устройства ограждения «стена в грунте» в слабых водонасыщенных глинистых грунтах в программном комплексе Plaxis 3D. По результатам выполненной работы выявлено, что при устройстве «стены в грунте» траншейного типа технологическая осадка основания фундамента здания во много раз превышает величины при устройстве «стены в грунте» из буросекущихся свай.
Ключевые слова: технологическая осадка, ограждение котлована, «стена в грунте», численное моделирование, Plaxis
1.2.2 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 2.1.1 - Строительные конструкции, здания и сооружения
В статье приведены результаты исследования применения армирования в клееных деревянных элементах кружально-сетчатого свода. Применение армирования в плоских деревянных конструкциях уже достаточно хорошо себя зарекомендовало, однако до сих пор остается малоисследованной возможность применения армирования в большепролетных пространственных конструкциях. В предлагаемой работе выполнен численный эксперимент по сравнению различных вариантов армирования элементов кружально-сетчатого свода. Рассматривалось 10 вариантов внешнего и внутреннего армирования элементов различными материалами. В результате анализа распределения напряжений в сечении элементов было выявлено, что внешнее армирование является более приоритетным способом армирования с точки зрения напряженно деформируемого состояния элемента. Наиболее целесообразным решением с точки зрения материалоемкости, экономической эффективности и коррозионной стойкости является внутреннее армирование углекомпозитной арматурой.
Ключевые слова: кружально-сетчатый свод, клееная древесина, армирование древесины, композитная арматура, внешнее армирование, численный анализ напряжений, экономическая эффективность армирования
При решении задачи обеспечения механической безопасности зданий и сооружений, согласно ГОСТ 27551-2014 “Надежность строительных конструкций и оснований. Основные положения” допускается применять риск-ориентированный подход. Обязательным этапом данного подхода является прогноз ожидаемой ситуации риска аварии объекта. В связи с тем, что действующие нормативные документы по рискам не отражают всех особенностей напряженно-деформированного состояния строительных конструкций и оснований зданий и сооружений при эксплуатации и, следовательно, не позволяют достаточно точно оценить безопасность конструктивных систем, оценка риска для строительных и несущих конструкций является весьма актуальной научно-технической проблемой.
Ключевые слова: здание, строительные конструкции, проектирование, разрушение, безопасность, риск аварии, оценка риска, управление риском, мониторинг и анализ рисков
2.1.1 - Строительные конструкции, здания и сооружения , 2.3.7 - Компьютерное моделирование и автоматизация проектирования
В статье рассматривается вопрос применения несущих и ограждающих конструкций из клееной древесины для многоэтажных, в том числе жилых, зданий. Актуальность строительства деревянных многоэтажных зданий подтверждается достаточно большим опытом строительства за рубежом. В России в настоящее время также проявляется все больший интерес к данной отрасли. В предлагаемой работе на основании теоретического исследования выполнен анализ напряженно-деформированного состояния и технико-экономических показателей трех конструктивных схем здания: каркасная схема – полный каркас с несущими колоннами, балками перекрытия и покрытия; комбинированная конструктивная схема – вертикальными несущими элементами являются деревянные колонны, в качестве перекрытия и покрытия применяется клееная деревянная плита; бескаркасная конструктивная схема – все конструктивные элементы выполнены из клееных деревянных панелей. В результате выявлено наиболее рациональное и экономически выгодное конструктивное решение многоэтажного здания из деревянных клееных элементов.
Ключевые слова: клееные деревянные конструкции, деревянное многоэтажное здание, конструктивный расчет, экономическая эффективность, напряженно-деформированное состояние
Данная работа является продолжением научного исследования по определению эффективности композитных материалов на основе углеткани, в области усиления изгибаемых и сжатых элементов. Статья посвящена определению геометрических характеристик опытных образцов, описанию строения внутреннего металлического каркаса и методики усиления железобетонных образцов. Важность данной научной работы заключается в том, что одна из наиболее популярных фирм, реализующих композитные материалы в России («Гидрозо»), предлагает использовать новую технологию усиления железобетонных конструкций, отличающуюся от рекомендуемой в нормах. Однако, по утверждению специалистов завода-изготовителя, данная методика не просто обеспечивает надёжное сцепление и совместную работу материалов усиления и бетона конструкции, но и существенно увеличивает эффективность композитного материала.
Ключевые слова: сталь, тяжелый бетон, железобетон, композитный материал, усиление, углепластик, испытание, стойка, балка, образец
Ни один современный мегаполис невозможно представить без такого общественного транспорта, как метро. Метро является важнейшим элементом инфраструктуры для крупных городов и предоставляет удобный, быстрый, безопасный и экологически чистый способ передвижения для населения. Строительство метрополитена является длительным и сложным процессом, который требует больших инвестиций и учета множества факторов. При строительстве станций метро необходимо проводить работы по прокладке инженерных коммуникаций, таких как электрические кабели, трубопроводы для водоснабжения, канализации, вентиляции и других систем. Эти коммуникации обеспечивают работу станций и комфорт для пассажиров. Возведение инженерных сетей в метрополитене является сложным и многолетним процессом, требующим применения новых технологий и высокой квалификации специалистов. Однако, правильное планирование и координация работ может значительно сократить время и затраты на проект, обеспечивая бесперебойную работу станций метро в будущем. Работа посвящена особенностям строительства Московского метрополитена, который считается одним из крупнейших метрополитенов в мире по протяженности и пассажиропотоку.
Ключевые слова: метрополитен, строительство, инженерные коммуникации, кабель высокого напряжения, вентиляционная шахта, тоннельный вентилятор
В настоящей статье приведены основные рекомендации конструирования узлов цельнодеревянных конструкций. Рассмотрена основная схема жесткого узла стыка меридиональных ребер. На основе результатов испытаний и расчетов сделаны выводы по возможности усовершенствования данного узла. Представлены некоторые рекомендации по усилению узла без увеличения металлоемкости конструкции. Показаны несколько схем усовершенствования сплачиваемых конструкций. Сделаны выводы по возможности реализации приведенных примеров в проектируемых конструкциях.
Ключевые слова: Деревянная конструкция, полноразмерные образцы, механические связи, цельная древесина, призматический свод, монтажный элемент, полимербетон, расчетная модель, неразрезной прогон, быстровозводимые конструкции
В статье рассмотрена методика приложения динамических воздействий на цилиндрические сетчатые покрытия. Обоснована необходимость учета колебательных процессов от работающих устройств и в случае механической поломки прикрепленного оборудования. Учтены особенности построения конструкций и расположения статических нагрузок. Приведен конкретный числовой пример в рамках применения прикладного программного обеспечения. Принята рациональная форма сетки с диагональным элементом посредине и получены приемлемые соотношения геометрических параметров. Указаны определяющие математические зависимости и показан процесс моделирования динамической нагрузки. Осуществлено прямое интегрирование уравнений движения. Выявлены закономерности влияния колебательных процессов на работу покрытия и получена наглядная визуализация результатов. Зафиксированы экстремальные значения силовых факторов и параметров деформирования конструкции на заданном интервале времени.
Ключевые слова: цилиндрическая сетчатая оболочка, подкрепление, крестообразные связи, усилия, перемещения
2.1.1 - Строительные конструкции, здания и сооружения , 2.1.9 - Строительная механика
Представлены результаты исследований двухслойных железобетонных балок со слоем различной толщины высокомодульного бетона каркасной структуры в сжатой зоне и традиционным тяжелым бетоном в остальной части сечения. Напряженно-деформированное состояние нормальных сечений по высоте балки оценивалось по значениям относительных деформаций на уровне растянутой и сжатой арматуры с использованием гипотезы плоских сечений и фактических при сжатии и расчетных при растяжении диаграмм деформирования бетонов. Показано влияние толщины слоя высокомодульного бетона на характер напряженно-деформированного состояния между слоями. Выявлена возможность разрушения балки по бетону сжатой зоны из-за скачкообразного уменьшения фактической высоты сжатой зоны вследствие «отстрела» слоя высокомодульного бетона при его толщине менее 0,1h0. Получена зависимость относительной фактической толщины сжатого бетона, т.е. расстояния от краевого волокна сжатого бетона до нейтральной оси, в исследованных балках от величины изгибающего момента. Установлено, что для однослойных балок при различии модулей упругости бетонов до 20% зависимости относительной фактической толщины слоя сжатого бетона от величины изгибающего момента практически идентичны. У исследованных балок, предельное состояние которых вызвано текучестью арматуры, толщина слоя сжатого бетона составила 0,37…0,4 при значении относительного момента 0,5, и 0,33…0,36 при предельном значении изгибающего момента.
Ключевые слова: двухслойные железобетонные балки, нормальные сечения, нелинейная деформационная модель, высокомодульный бетон, координата нейтральной оси
В статье описано проведение натурных исследований, выполненных при капитальном ремонте объекта культурного наследия – здания МБОУ «Гимназия №45» для установления рациональных параметров нагнетания цементно-песчаного раствора, выбора типа и конструкции инъекторов и схемы бурения инъекционных скважин. Доказано, что принятые в проекте закрепления грунтов технические решения не являются оптимальными и не обеспечивают требуемого качества работ. Разработаны и реализованы на практике рекомендации по технологическим и конструктивным решениям закрепления грунтов с учетом инженерно-геологических условий, результатов обследования и закрепления на опытном участке.
Ключевые слова: просадочный грунт, основание, цементация, инъектор, бурение скважин, геокомпозит
2.1.1 - Строительные конструкции, здания и сооружения , 2.1.7 - Технология и организация строительства
Рассматриваются особенности функционирования стальных конструкций в агрессивной среде, приведены результаты качественной и количественной оценки характера повреждения профилированного листа.
Ключевые слова: стальные конструкции, строительные конструкции, коррозия, агрессивная среда, цинковое покрытие, скорость коррозии
2.1.1 - Строительные конструкции, здания и сооружения , 2.1.10 - Экологическая безопасность строительства и городского хозяйства
Предложено техническое решение сооружения локальной очистки возвратного дренажного стока с орошаемого участка, основанное на использовании ионообменных фильтрующих материалов. Установлено, что концентрация химических веществ в воде дренажного колодца ниже на 1/3, чем в открытом коллекторе, куда отводится дренажный сток. Следовательно, локализация технологического узла очистки дренажного стока относительно дренажного колодца является обоснованным решением, т. к. позволит снизить финансовые затраты на фильтрующие загрузки и частоту их замены. Описана технологическая схема очистного сооружения, основанная на блочном принципе: путем отключения или подключения отдельных блоков возможно гибко реагировать на изменяющиеся потребности в качестве и степени очистки дренажного стока.
Ключевые слова: техническое решение, водоочистка, ионный обмен, дренажный сток, блочный подход, дренажный колодец, качество воды, химический анализ, мелиорация земель, оросительная система
2.1.1 - Строительные конструкции, здания и сооружения , 2.1.4 - Водоснабжение, канализация, строительные системы охраны водных ресурсов
Толщина стальных листов, используемых в элементе, постепенно увеличивалась, чтобы соответствовать требованиям несущей способности стальных мостов с большими пролетами. Как основной метод соединения толстолистовой стали, сварка приводит к значительным остаточным сварочным напряжениям со сложным распределением. Большое остаточное напряжение при сварке существенно повлияет на характеристики стальных мостов. В данной работе систематически исследуется распределение остаточного напряжения в свариваемом толстом стальном листе, был спроектирован и изготовлен образец толщиной 80 мм, а остаточное напряжение сварки измерено с помощью рентгеновской дифракции.
Ключевые слова: стальной мост, толстая стальная пластина, сварочные остаточные напряжения, метод рентгеновской дифракции, сварное соединение
2.1.1 - Строительные конструкции, здания и сооружения , 2.1.5 - Строительные материалы и изделия
В статье рассмотрен сравнительный анализ методик учета влияния большегрузного транспорта на долговечность дорожных покрытий. Детально разобраны методы расчета коэффициентов приведения к расчетной нагрузке. Рассчитан модуль упругости по методике ОДН 218.046-01 с использованием коэффициентов приведения согласно расчетам разных методик. Даны рекомендации по применению наиболее эффективных технических решений при проектировании автомобильных дорог.
Ключевые слова: автомобильная дорога, покрытие, модуль упругости, большегрузный транспорт
В статье представлен результат ретроспективного исторического анализа архитектурно-градостроительной концепции восстановления жилого района Сталинградского Тракторного завода, разработанной после окончания Сталинградской битвы. Выявлены базовые принципы организации планировки жилой среды и архитектурно-образного решения застройки. Выделены основные композиционные приёмы и семиотические узлы, являющиеся основой для современного развития Тракторозаводского района Волгограда. Исследованы приемы и подходы к ландшафтной организации городской среды.
Ключевые слова: градостроительство, исторический анализ территорий, реконструкция, семиотика города, культурное наследие, советское зодчество
2.1.1 - Строительные конструкции, здания и сооружения , 2.1.11 - Теория и история архитектуры, реставрация и реконструкция историко-архитектурного наследия (архитектура)
В данной статье исследуется напряженное состояние деревянной балки, усиливаемой полимерным композитным армированием из углеродной ленты различной длины. Определяется минимально необходимая длина усиливающей ленты на основе углеродной ткани в наиболее нагруженной нижней растянутой зоне однопролетной цельнодеревянной балки.
Ключевые слова: цельнодеревянная балка, полимерное композитное армирование, лента из углеродной ткани, физико-механические характеристики композита, расчетная погонная нагрузка, место обрыва армирующей ленты, напряженное состояние балки, зона концентрации напряжений
В статье рассматривается подбор металлических ферм на основе определенных исходных данных для односкатных крыш. Определены максимальные усилия и прогибы в каждой из ферм. На основании анализа напряженно-деформированного состояния ферм, сделан вывод, о выборе наиболее оптимальной по конструктивным соображениям фермы. Даны рекомендации для проектирования несущих конструкций крыш по металлическим фермам при данном типе односкатной конструкции крыши.
Ключевые слова: ферма, усилие, проектирование, прогиб, крыша, нагрузка, статический расчет, перемещения, трапециевидная ферма, ферма Молодечно
В работе рассмотрено текущее состояние исследований и технологической проработки ацидофикации осадка сточных вод для интенсификации биологических методов удаления биогенных элементов. Приведены примеры использования технологии на объектах Российской Федерации и в зарубежных странах. Обзор литературы выявил отсутствие исследований и методических рекомендаций, сравнивающих эффективности и применяемость различных видов технической реализации ацидофикации при очистке сточных вод. В связи с этим обозначена необходимость проведения комплексного исследования процесса на единой сточной воде и сыром осадке для различных технологий ацидофикации с последующей сравнительной оценкой, обобщением результатов и подготовкой методических рекомендаций.
Ключевые слова: сточные воды, дефосфотация, ацидофикация, удаление биогенных элементов
Строительные объекты испытывают различного рода воздействия, способные вызывать деформации конструктивных элементов – прогибы, нарушение целостности, полное разрушение отдельных элементов и т.д. Своевременное выявление деформаций и наблюдение за их динамикой является важнейшим элементом безопасной эксплуатации зданий и сооружений. Задачей мониторинга трещин в строительных конструкциях является фиксация изменений трещин для осуществления контроля их технического состояния. В результате мониторинга принимаются решения о дальнейшей эксплуатации объекта, необходимости выполнения ремонтных мероприятий, устранении влияющих на развитие трещин факторов. Использование маяков дает возможность проводить наблюдения за поведением деформаций строительных конструкций. Для простейших наблюдений могут применяться гипсовые и точечные маяки, для более детальных наблюдений – маяки часового типа и пластинчатые маяки. Электронные маяки дают возможность проводить детальный автоматизированный мониторинг изменений.
Ключевые слова: трещина, маяк, гипсовый маяк, пластинчатый маяк, маяк часового типа, точечный маяк, ширина раскрытия трещины
В настоящей статье освещены вопросы применения технологий информационного моделирования (ТИМ или BIM) при проведении обследований и мониторинга технического состояния объектов культурного наследия, построенных с применением деревянных конструкций. Проанализированы преимущества создания и ведения информационной модели исторических зданий и сооружений. Рассмотрены особенности построения трехмерной модели объектов сложной геометрии и с переменным сечением элементов, вопросы создания системы раннего предупреждения о деградации свойств конструкций. Приведены примеры работ по обследованию и мониторингу исторических зданий с применением древесины, выполненные в РФ и за рубежом. Сделаны выводы о необходимости дальнейшей интеграции ТИМ с программными комплексами и приборами, используемыми при проведении неразрушающего контроля, создания библиотеки дефектов строительных конструкций.
Ключевые слова: деревянная конструкция, дефект, древесина, информационное моделирование, мониторинг, неразрушающий контроль, обследование, памятник архитектуры, техническое состояние, BIM
Опоры постоянного усилия применяются на всех газо- и нефтеперерабатывающих заводах в случаях когда необходимо обеспечить подвижность трубопровода в точке его закрепления. В статье рассматривается алгоритм расчета формы профиля деталей опоры, имеющей определенную конструкцию. Данные детали обеспечивают постоянство вертикального усилия опоры трубопровода при его передаче от пружины сжатия на точку опоры трубопровода. Даны аналитический и геометрический варианты расчета. Статья будет полезна специалистам, занимающимся проектированием опор трубопроводов.
Ключевые слова: подвижное соединение, геометрический расчёт, изменяемая жёсткость, lisega, импортозамещение
1.2.2 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 2.1.1 - Строительные конструкции, здания и сооружения
В связи с повышением благосостояния людей требования к обеспечению комфортного проживания, которое в первую очередь зависит от состояния воздушной среды помещения, выходят на первый план. В статье аргументируется необходимость замены при реконструкции и капитальном ремонте жилых зданий систем естественной вентиляции, не обеспечивающих необходимый воздухообмен, на системы гибридной вентиляции, позволяющих добиться устойчивой работы вентиляции в существующих многоэтажных домах в течение всего года при незначительных капитальных и эксплуатационных затратах. На примере типового девятиэтажного жилого дома разработано два варианта гибридной вентиляции: с эжектором и крышными вентиляторами, определена экономическая целесообразность их применения.
Ключевые слова: качество микроклимата, воздухообмен, естественная вентиляция, гибридная вентиляция, эжектор, крышный вентилятор, экономическая целесообразность
2.1.1 - Строительные конструкции, здания и сооружения , 2.1.3 - Теплоснабжение, вентиляция, кондиционирование воздуха, газоснабжение и освещение
В статье изложены результаты теоретических и экспериментальных научных исследований по проблеме контроля состояния безопасности угледобывающего региона на этапе закрытия неперспективных шахт. Для достижения цели НИР – формирования эффективной методологии указанной проблемы – решены следующие основные задачи: - оценка негативных воздействий горных работ на техносферу региона; - выбор базовых характеристик природно-техногенной системы; - сопоставительный анализ методов и технико-технологических систем контроля среды. Авторами статьи сформулирована концепция безопасности региона и гипотеза ее реализации. В частности, разработаны научно-методические подходы, обеспечивающие объективную оценку результатов исследований и принятие управленческих решений по формированию безопасной среды жизнедеятельности населения. В статье показано, что эффективность разработанной методологии в конкретных условиях составляет 85-90%.
Ключевые слова: угледобывающий регион, ликвидация шахт, углепородный массив, методология, природно-техногенная система, концепция безопасности, проактивный мониторинг
2.1.1 - Строительные конструкции, здания и сооружения , 2.1.10 - Экологическая безопасность строительства и городского хозяйства
В работе рассмотрен пример решения плоской задачи теории пластичности применительно к бетону, имеющей место при воздействии абсолютно жесткого штампа на бетонное основание. При этом решение искалось в виде изолиний характеристик, положение которых позволяло определить напряженное состояние основания. При этом выделялось три области, отличающихся напряженным состоянием. В работе удалось проанализировать влияние трения на поверхности штампа на границы этих областей и изолинии напряжений в них. Рассматривалось 3 условия: трение отсутствует, трение постоянно, трение пропорционально большему главному напряжению. Выявлено влияние различных граничных условий на поверхности штампа на напряженное состояние бетонного основания.
Ключевые слова: бетон, теория пластичности, плоская задача, напряженно-деформированное состояние, напряжения, трение, угловой штамп
В области проектирования и строительства транспортных объектов, в частности железнодорожного транспорта, технологии «Индустрии 4.0» постепенно находят свое применение. В транспортной отрасли особое распространение получило понятие «цифровых двойников» – компьютерного представления реального объекта. Основой для «цифровых двойников» являются информационные модели (ТИМ-модели). На настоящем этапе развития данных технологий методика применения ТИМ для линейно-протяжных объектов не проработана до конца. В настоящей работе рассмотрен опыт проектирования объектов железнодорожной инфраструктуры с помощью технологий информационного моделирования в России и в мире. Предложена концепция методики практической реализации технологии информационного моделирования объектов железнодорожной инфраструктуры на стадии проектирования. Рассмотрены основные ограничения представленной методики и пути их преодоления.
Ключевые слова: BIM, информационная модель, железные дороги, технологии информационного моделирования на железных дорогах, методика информационного моделирования