ivdon3@bk.ru
В статье получено аналитическое решение для частного случая конструктивно нелинейной задачи: балки, свободно лежащей на одностороннем основании Винклера, загруженной одинаковыми вертикальными силами F по концам. Показано, что: отрыв балки от основания возникает при величине приведенной длины балки αl > π ; размер зоны отрыва не зависит от величины приложенной силы. Увеличение жесткости основания (при неизменной длине балки) приводит к увеличению размеров зоны отрыва. Изгибающий момент в середине балки с отрывом максимален в «момент отрыва» и равен 0.4F⁄α. Прогиб в середине балки также зависит от жесткости основания и пропорционален приложенной силе. При увеличении жесткости основания момент и прогиб уменьшаются и становятся равным нулю для бесконечно жесткого основания. Приведен алгоритм расчета указанной балки и пример, показывающий изменение параметров напряженно деформированного состояния балки при увеличении жесткости основания. Полученные результаты, на взгляд автора, интересны сами по себе и, кроме того, могут пополнить набор верификационных конструктивно нелинейных задач.
Ключевые слова: конструктивная нелинейность, одностороннее основание Винклера, балка, зона контакта, зона отрыва, функции Крылова
2.1.1 - Строительные конструкции, здания и сооружения , 2.1.9 - Строительная механика
В статье исследуются ключевые природно-климатические и эксплуатационные факторы, определяющие продолжительность безопасной эксплуатации ледовых автозимников в северных регионах России. На основе анализа температурного режима, осадков и динамических нагрузок от транспорта выявлены закономерности изменения прочности и деформации ледового покрова. Разработаны практические рекомендации по мониторингу, армированию льда и управлению нагрузками для продления срока службы переправ и минимизации рисков.
Ключевые слова: режим, динамические нагрузки, снежный покров, гидрологические факторы, безопасность переправ, мониторинг льда
2.1.1 - Строительные конструкции, здания и сооружения , 2.1.8 - Проектирование и строительство дорог, метрополитенов, аэродромов, мостов и транспортных тоннелей
Клеевые соединения арматурных стержней и древесины являются наиболее слабым местом в армированных деревянных конструкциях, поскольку обладают низким сопротивлением сдвигу арматурного стержня и способствуют развитию пластичных деформаций деревянных элементов. Для достижения упругой работы и повышения адгезии со стержнями применяется усиленный клеевой состав с включением кварцевого песка. В данной статье исследована работа усиленного клеевого соединения с различными видами стержневой арматуры – стальной периодического профиля, гладкой стальной и стеклопластиковой. Также немаловажным фактором для работы усиленного клеевого состава была признана работа клеевого соединения в цельной и клееной древесине. Экспериментальные исследования подтверждены графиками и таблицами численных результатов, что позволяет установить надежность полученных результатов и сделать вывод о необходимости усовершенствования тех или иных методов изготовления армированных деревянных конструкций.
Ключевые слова: арматура, арматурный стержень, армированная деревянная конструкция, выдергивание, деревянная конструкция, древесина, клей, клеевое соединение, прочность, эпоксидная смола
2.1.1 - Строительные конструкции, здания и сооружения , 2.1.5 - Строительные материалы и изделия
Стеклопластиковая стержневая арматура могла бы найти свое применение в деревянных конструкциях благодаря ряду определенных практических достоинств, не присущих стальным стержням или другим видам армирования. Однако из-за слабых адгезивных свойств поверхности стеклопластиковых стержней не наблюдается полноценная их совместная работа с древесиной как одного тела. К исследованию предложены некоторые способы повышения прочности клеевого соединения стеклопластиковой арматуры и древесины, такие как нанесение на поверхность стержней кварцевого песка, шлифовка поверхности стержней, а также добавление в клеевой состав отходов песчано-смоляных литейных форм. Были проведены испытания каждого из этих способов и сопоставление полученных результатов с исходной моделью клеевого соединения, а также с расчетной моделью клеевого соединения с целью определить наиболее эффективный способ.
Ключевые слова: адгезия, арматурный стержень, выдергивание, древесина, клеевое соединение, клеевой состав, несущая способность, прочность, стеклопластиковый стержень, эпоксидный клей
2.1.1 - Строительные конструкции, здания и сооружения , 2.1.5 - Строительные материалы и изделия
Рассмотрены особенности образования и раскрытия нормальных трещин в балках из сверхвысокопрочного сталефибробетона. Проведена серия лабораторных испытаний, включавшая семнадцать балок прямоугольного и таврового сечений с различными коэффициентами продольного армирования, объемным содержанием и формой стальных фибр (прямая, волновая). Установлено, что добавление стальных фибр повышает трещиностойкость балок, способствует равномерному распределению трещин и увеличивает их несущую способность. Разрушение непереармированных СВПБ-балок происходит в результате интенсивного выдергивания фибр в одной или нескольких нормальных трещинах. До начала этой локализации деформаций растянутой зоны балок, происходящей одновременно с наступлением текучести арматуры, ширина раскрытия трещин в балках с фибрами не превышает 0,25 мм. Полученные данные могут послужить основой для совершенствования расчетных моделей и оптимизации проектных решений для изгибаемых конструкций из сверхвысокопрочного сталефибробетона.
Ключевые слова: сверхвысокопрочный бетон, балки, изгибающий момент, стальные фибры, нормальные трещины
В статье представлены результаты лабораторного испытания сборной перемычки из газобетонных блоков марки D600, скрепленных между собой при помощи монтажного клея для укладки блоков из пористого бетона и трех арматурных стержней, два стержня в нижней зоне диаметром 20 мм А400 и один стержень в верхней зоне диаметром 16 мм А400. При испытании балочной перемычки было собрано 3 схемы загружения, каждая из которых представляла собой шарнирно опертую на бетонные опоры балку. Выполнен анализ полученных данных. По результатам испытаний определены разрушающие нагрузки, характер разрушения и произведена оценка возникающих деформаций. На основании натурных испытаний был сделан вывод о возможности использования рассмотренного в статье варианта конструкции перемычки для строительства зданий и сооружений из штучных кладочных материалов.
Ключевые слова: испытание, несущая способность, надежность, деформативность, газоблоки, перемычки, разрушение
2.1.1 - Строительные конструкции, здания и сооружения , 2.1.5 - Строительные материалы и изделия
В результате изменения нормативных документов по приемке жилых помещений возникла потребность в разработке наглядных методических материалов, позволяющих будущему собственнику самостоятельно, т. е. без привлечения внешнего квалифицированного специалиста, выполнить приемку квартиры, указав представителю застройщика, участвующего в приемке, на существенные построечные дефекты. Целью исследования является определение структуры построечных дефектов в жилых помещениях и выявление в данной структуре наиболее распространенных дефектов, которые позволят будущему собственнику самостоятельно выполнить приемку квартиры. В статье, на основе анализа значительного количества претензий от собственников квартир к застройщику и результатов исследований авторов в объеме судебных экспертиз и досудебных строительно-технических исследований, определена и представлена структура построечных дефектов, которые массово выявляются в процессе приемки квартир. Представлены группы дефектов, которые встречаются на практике наиболее часто. Для обеспечения наглядности практического использования полученных аналитических материалов определен перечень массовых построечных дефектов, выявляемых в процессе приемки жилых помещений, с указанием их категории, необходимой для принятия решения по обязательному устранению дефектов.
Ключевые слова: приемка квартир, построечные дефекты, структура, группы дефектов, строительный дефект, существенный дефект, несущественный дефект, строительно-техническая экспертиза, светопрозрачная конструкция, инженерный сети, отделка помещений
2.1.1 - Строительные конструкции, здания и сооружения , 2.1.7 - Технология и организация строительства
Дан краткий перечень проблем эксплуатационной надежности многослойных энергосберегающих стен и сформулирован тезис о том, что однослойные или равнопроницаемые многослойные стены могут обладать лучшими эксплуатационными свойствами. Приведены сведения об оборудовании и технологии изготовления пенобетонных смесей одностадийным способом. Показано, что введение волокнистого заполнителя взамен части песка существенно ускоряет период фазового перехода смесей из вязкого состояния в упругое и положительно влияет на эксплуатационные свойства затвердевшего пенобетона.
Ключевые слова: пенобетонная смесь, пенобетон, пластическая прочность, фибра, сорбционные свойства, равновесная влажность, теплопроводность, морозостойкость
В данной статье рассмотрено несколько ключевых аспектов, связанных с влиянием высотной застройки на здоровье и психологическое состояние человека. В первую очередь, анализ влияние высотной застройки на психическое здоровье, уделяя особое внимание таким проблемам, как депрессия, тревожность и стресс, которые могут возникать в результате проживания в многоэтажных домах. Исследуем социальные аспекты жизни в таких условиях и влияние архитектурного дизайна на качество жизни. Кроме того, обратим внимание на проблемы здоровья у жильцов многоэтажек, включая физические заболевания, которые могут возникать в результате недостатка естественного света, плохой вентиляции и других факторов, связанных с высотной застройкой. Также важной частью будет обсуждение возможных решений для улучшения качества жизни в многоэтажных домах.
Ключевые слова: мегаполис, высотная застройка, многоэтажка, плотность застройки, архитектурный дизайн, эмоциональное состояние, здоровье, комфортная среда, качество жизни
2.1.1 - Строительные конструкции, здания и сооружения , 2.1.10 - Экологическая безопасность строительства и городского хозяйства
В статье определены предпосылки и критерии построения рациональных форм цилиндрических сетчатых оболочек. Выявлены соотношения геометрических параметров с учетом габаритных размеров по направлению дуги. Установлено необходимое количество узловых соединений в местах контурного крепления и в средней зоне. Сформированы принципиальные положения для создания геометрических схем формирования конструкции и рассмотрены возможные варианты назначения размеров. Обоснована целесообразность применения одинаковых ячеек в рамках построения регулярной структуры сетчатой поверхности. Разработана последовательность вычисления параметров, определяющих форму конструкции.
Ключевые слова: цилиндрические оболочки, сетчатые конструкции, поверхности вращения, формообразование, параметры, соотношения
2.1.1 - Строительные конструкции, здания и сооружения , 2.1.9 - Строительная механика
В статье в рамках исследования устойчивости круговых пространственных конструкций определены параметры критического состояния цилиндрических сетчатых оболочек. Проанализированы особенности применения сплошного аналога и получена зависимость для определения величины критической нагрузки. Установлено влияние геометрических параметров на степень уязвимости и опасность искривления сетчатой поверхности. Выявлена рациональная величина пролета при фиксированной длине и заданном радиусе кривизны. Выполнено компьютерное моделирование с применением квадратных ячеек и установлены возможные формы потери устойчивости оболочек. Получено приемлемое сходство между результатами расчета сплошных и сетчатых поверхностей.
Ключевые слова: цилиндрические сетчатые оболочки, форма конструкции, поверхности, параметры, соотношения
2.1.1 - Строительные конструкции, здания и сооружения , 2.1.9 - Строительная механика
В статье представлены результаты численного моделирования работы деревянных конструкций в сравнении с лабораторными и натурными экспериментами. В ходе работы в программном комплексе Ansys Workbench из объемных конечных элементов с вариантным набором физико-механических параметров были созданы численные модели материала, имитирующие поведение реальной древесины. Параметры моделирования были основаны на результатах лабораторных испытаний цельной деревянной балки, результаты моделирования сопоставлены с результатами натурных испытаний составной деревянной плиты. Моделирование конструкций выполнялось с применением линейной, билинейной и мультилинейной моделей материалов.
Ключевые слова: деревянная балка цельного сечения, составная плита покрытия, билинейная конечно-элементная модель, мультилинейная конечно-элементная модель, напряженно-деформированное состояние
Описаны основные конструктивные особенности и элементы промышленных шахтных печей. Указано, что одним из нежелательных явлений в шахтной печи является большой градиент температуры по её высоте, в связи с этим рассмотрены процессы массопереноса воздуха через различные части печей. Сформулированы соотношения и ограничения, определяющие такой негативный эффект как возможность подсоса наружного воздуха внутрь печи через её стенки. Результаты могут быть использованы для оценки качества конструкций шахтных печей и применяемых технологических процессов термообработки.
Ключевые слова: электрические печи, термообработка, герметичность, газопроницаемость
2.1.1 - Строительные конструкции, здания и сооружения , 2.5.5 - Технология и оборудование механической и физико - технической обработки
В данной работе представлен анализ и выводы, полученные в результате моделирования железобетонной рамы различными вариантами расчетных схем. Выводы были сопоставлены с результатами испытаний аналогичной рамы в ином исследовании.
Ключевые слова: линейный расчет, нелинейный расчет, рамы, железобетон, прогибы, моделирование
2.1.1 - Строительные конструкции, здания и сооружения , 2.1.9 - Строительная механика
В статье рассмотрены вопросы повышения безопасности дорожного движения в городской застройке в зимний период времени. Рассмотрены причины образования снега-ледяных отложений и их влияние на комфорт и безопасность движения, в том числе пешеходов. Выполнен обзор современных систем снеготаяния и обогрева дорожных покрытий с приведением наиболее эффективных примеров реализации проектов обогрева дорожных покрытий. Выполнен сравнительный анализ и оценка эффективности применения систем обогрева дорожных покрытий, на примере стоянки автомобилей площадью 1000 м2. Даны рекомендации по применению систем обогрева дорожных покрытий.
Ключевые слова: автомобильные дороги, гидротермальные системы, электрические системы, подогрев дорожного покрытия
2.1.1 - Строительные конструкции, здания и сооружения , 2.1.7 - Технология и организация строительства
В статье представлены результаты статических и динамических расчетов 14-этажного административного здания с двумя подземными этажами. Здание расположено в городе Сочи. Сейсмичность района строительства составляет 9 баллов. В результате расчетов при сейсмическом воздействии получены характерные изополя перемещений системы здания в разных направления, изополя напряжений в несущих монолитных железобетонных перекрытиях и эпюры усилий в стержневых элементах. По результатам поверочных расчетов несущих железобетонных конструкций каркаса здания, выявлено, что прочность отдельных колонн подземных этажей здания не обеспечена. Представлены варианты усиления колонн с применением различных вариантов: классическая железобетонная обойма, металлическая обойма, оклейка композитными лентами, сталефиброжелезобетонная обойма. В результате сопоставления всех вариантов усиления, принят самый оптимальный с позиции технологии, экномической целесообразности и прочностных параметров вариант усиления в виде устройства сталефиброжелезобетонной обоймы.
Ключевые слова: сталефибробетон, сейсмика, прочность, усиление, динамический расчет, обойма, колонна, здание, композит, сопоставление
В статье рассмотрены вопросы, связанные с освоением территорий Крайнего севера и Арктики, а именно вопросы обеспечения транспортной доступности северных регионов. Рассмотрены вопросы актуальности и востребованности строительства зимних дорог и ледовых переправ. Изучены особенности строительства и эксплуатации автозимников. Рассмотрены и проанализированы основные методы усиления и продления срока службы автозимников. Предложены и обоснованы варианты усиления автозимников и ледовых переправ геосинтетическими материалами. Даны рекомендации по уменьшению экологического воздействия мероприятий по усилению автозимников на окружающую среду.
Ключевые слова: автозимники, ледовые переправы, ледовые покрытия, усиление, армирование
2.1.1 - Строительные конструкции, здания и сооружения , 2.1.7 - Технология и организация строительства
Проведено сравнительное исследование трёх вариантов армирования железобетонной бал-ки: без усиления, с усилением углеродной лентой как по всей длине пролёта, так и с ча-стичным усилением пролётной зоны с торцевой механической анкеровкой углеродными жгутами. Выполнено численное моделирование, построены эпюры изгибающих моментов и распределения усилий, оценены коэффициенты запаса прочности строительной системы. Обоснована эффективность схем с точки зрения прочности, с учётом технологичности и материалоемкости. Показано, что применение механической анкеровки жгутами повышает надёжность системы при снижении расхода материалов.
Ключевые слова: анкерный жгут, углеродное волокно, несущая способность, усиление конструкций, композитный материал
В процессе длительной эксплуатации железобетонных конструкций зданий и сооружений под действием различных нагрузок и воздействий происходят деструктивные изменения, которые приводят к снижению несущей способности и эксплуатационной пригодности, и, как следствие, к необходимости применения конструктивного усиления. В сжатых элементах, как известно, разрушение бетона происходит в следствие достижения растягивающих напряжений в поперечном направлении предела прочности. При этом одним из эффективных методов усиления таких конструкций является создание поперечных обойм из композитных материалов. В то же время проведенные исследования показывают относительно невысокие напряжения в элементах композитного усиления при достижении конструкцией разрушения. Актуальной задачей данного исследования является изучение влияния предварительного напряжения элементов из углекомпозитных материалов на изменение физико-механических характеристик бетона при сжатии. Рассмотрена технология создания предварительного напряжения и представлены результаты испытания опытных бетонных образцов. Установлено, что усиление элементов преднапряженными обоймами увеличивает прочность бетона более чем в 2 раза.
Ключевые слова: бетон, железобетон, сжатые элементы, усиление, композитные материалы, предварительное обжатие, прочность, деформативность
Проанализированы современные подходы к обеспечению пожарной безопасности в модульных зданиях. Особенности этих конструкций с точки зрения пожарной безопасности, инновационные материалы и технологии, изучены нормативные требования и успешные примеры реализации мер по предотвращению пожаров. Почеркнута важность внедрения передовых решений для повышения уровня безопасности в быстроразвивающейся сфере модульного строительства.
Ключевые слова: технология, модуль, пожароопасный, пожарная безопасность, конструкция, материал, требования, риск, строительство, внедрение
В статье проведён сравнительный анализ подходов прогнозирования колееобразования, используемых в России и США. Рассмотрены механико-эмпирическое руководство по проектированию покрытий (Mechanistic-Empirical Pavement Design Guide) и отечественные нормативные документы, выявлены их ключевые различия в точности прогнозов, применимости и сложности расчётов.
Ключевые слова: колееобразование, прогнозироваие дорожных конструкций, пластические деформации, механико-эмпирическое руководство по проектированию покрытий, мониторинг состояния дорог, нормативные методики
2.1.1 - Строительные конструкции, здания и сооружения , 2.1.8 - Проектирование и строительство дорог, метрополитенов, аэродромов, мостов и транспортных тоннелей
В статье рассматривается анализ современных подходов к организации инклюзивной среды в строительстве. Уточнена структура ранее разработанного алгоритма с учетом ключевых критериев доступности, информативности, безопасности и комфорта. Расчет адаптации конструкций и услуг на примере стандартного многоквартирного дома (МКД) подтвердил эффективность предложенного подхода. Установлено, что реализация работ по алгоритму с учетом пользовательских потребностей позволяет говорить об оптимальных решениях для инклюзивной городской среды, что особенно актуально в контексте развития концепции «город в городе».
Ключевые слова: инклюзивная среда, строительство, адаптация, доступность, алгоритм, критерии, городской транспорт, инфраструктура, маломобильные граждане, расчет, конструктивные элементы, безопасность, информативность, комфорт, многоквартирные дома
Статья посвящена анализу и оптимизации устойчивости инженерных сооружений к ветровым нагрузкам через применение инновационных конструкций опорно-анкерных фундаментов. В условиях современного строительства, когда требования к надежности и устойчивости зданий возросли, особое внимание уделяется разработке эффективных оснований, способных выдерживать как сжимающие, так и выдергивающие нагрузки. Опорно-анкерные фундаменты представлены как комплексное решение, включающее комбинированные анкеры и монолитную плиту (ростверк), обеспечивающую равномерное распределение нагрузки. Основной акцент сделан на комбинированном анкере, который выполняет роль основного рабочего элемента, воспринимающего усилия от сооружения и эффективно передающих их на грунт. В отличие от традиционных свай предлагаемая конструкция существенно повышает устойчивость к выдергиванию за счет использования проволочных анкеров с высокой несущей способностью.
Ключевые слова: свая, конический наконечник, опорно-анкерный фундамент, опора, комбинированный анкер, ростверк
Статья посвящена оценке прочности железобетонных элементов с дефектами и повреждениями. В ней рассматриваются основные виды дефектов (коррозия арматуры, трещины, деформации, усадка, отслаивание бетона и др.), их причины и последствия. Также в документе представлены различные методики расчета остаточной несущей способности конструкций с учетом этих дефектов, включая формулы для оценки влияния коррозии, трещин и других повреждений на прочность балок. Отмечается, что текущие методики в основном фокусируются на анализе одного типа дефекта, а комплексный подход к оценке множественных повреждений требует дальнейших исследований. Результаты исследований могут быть полезны для разработки рекомендаций по эксплуатации и ремонту железобетонных конструкций, а также для улучшения методов оценки их безопасности в условиях длительной эксплуатации.
Ключевые слова: прочность, несущая способность, повреждение, дефект, трещина, коррозия, деградация, эксперимент, железобетон, балка
В статье представлен сравнительный анализ результатов автоматического определения ширины раскрытия трещин в железобетонной конструкции при помощи фотограмметрических 3D маяков и ручного метода при помощи микроскопа Бринелля, а также сформулированы общие условия необходимые для получения корректных результатов определения ширины раскрытия трещин при выполнении фотограмметрической съемки. Опыт применения фотограмметрических маяков, для определения ширины раскрытия трещин в железобетонных конструкциях, в России не велик, ввиду новизны методики, большой стоимости специализированного оборудования и сложности в обработке результатов. Правильное использование фотограмметрических маяков позволяет значительно ускорить процесс измерения ширины раскрытия трещин в монолитных железобетонных конструкциях и повысить точность выполняемых измерений. Данная технология особенно актуальна при выполнении работ по мониторингу или натурных испытаний конструкций, которые требует регулярного контроля ширины раскрытия трещин.
Ключевые слова: фотограмметрические маяки, мониторинг, ширина раскрытия трещин, железобетон, программный комплекс, фотоаппарат, фокусное расстояние, освещение
2.1.1 - Строительные конструкции, здания и сооружения , 2.2.8 - Методы и приборы контроля и диагностики материалов, изделий, веществ и природной среды