ivdon3@bk.ru
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
В данной статье рассматривается проблематика определения коэффициентов динамичности при локальном повреждении стропильной фермы в стальном каркасе промышленного здания. Анализ устойчивости стальных каркасов к локальным повреждениям — это важное направление в проектировании промышленных зданий, особенно тех, что относятся к категории повышенной ответственности. Повреждение отдельных элементов несущей системы может вызвать перераспределение усилий и привести к прогрессирующему обрушению.
Ключевые слова: прогрессирующее разрушение, коэффициент динамичности, стальной каркас, промышленное здание, аварийные ситуации, локальные повреждения
В статье выполнены исследования в виде сравнения коэффициентов запаса в оттяжках строительных сооружений, проектируемых по методу предельных состояний и канатах мачтовых сооружений относящихся как к объектам энергетики, приведенных в федеральных нормах и правилах. Продемонстрировано, что применение обоснованных теорией надежности коэффициентов запаса для оттяжек мачтовых сооружений позволяет эффективно решить задачу назначения браковочных критериев оттяжек, можно использовать при разработке рекомендаций по их обследованию, техническому диагностированию, эксплуатации на основе имеющихся известных браковочных критериев, используемых для подъемных сооружений.
Ключевые слова: строительные конструкции, энергетическое строительство, оттяжки, канаты, НДС, несущая способность
В статье рассматривается применение беспилотного комплекса для поиска и выявления дефектов при строительстве зданий и сооружений. Приведено применение беспилотных комплексов, интегрированных в практику для контроля качества строительных работ бетонных и стальных поверхностей, а также для регулярных инспекций зданий, изоляций или вентиляционных систем. Подтверждена перспективность использования беспилотных комплексов для проведения ремонтных работ, способствующая повышению показателей работы строительной организации.
Ключевые слова: искусственный интеллект, машинное зрение, программное обеспечение, беспилотный комплекс, обследование, дефект
2.1.1 - Строительные конструкции, здания и сооружения , 2.1.7 - Технология и организация строительства
В данной статье мы рассмотрели проницаемость бетона и влияние коррозийных процессов на долговечность и надежность железобетонных конструкций. Внимание уделяется не только причинам и механизмам коррозии, но и предоставляются современные методы и стратегии защиты от неё бетонных и железобетонных конструкций, направленные на продление их срока службы и обеспечение безопасности эксплуатации. Данные знания позволят инженерам и строителям более эффективно планировать и реализовывать проекты, снижая риски и экономические потери, связанные с коррозионными процессами.
Ключевые слова: коррозия бетона, коррозия стальной арматуры, проницаемость, железобетон, долговечность, прочность, надёжность
В статье проведён комплексный анализ дефектов монолитных железобетонных конструкций, распространённых при возведении многоэтажных зданий. Рассмотрены основные виды дефектов и повреждений, такие как трещины, сколы бетона, разрушение защитного слоя, оголение и коррозия арматурных стержней, образование раковин, наплывы бетона, щебенистость, геометрические отклонения и холодные швы бетонирования. Дано их общее описание, представлены причины их возникновения, классификации, параметры, а также последствия для эксплуатационных характеристик конструкций. Особое внимание уделено современным методам диагностики и технологиям ремонта, что позволяет существенно продлить срок службы зданий и повысить их безопасность в процессе их жизненного цикла. Представленные результаты могут быть использованы инженерами-проектировщиками, строителями и специалистами по ремонту для оптимизации строительных процессов, контроля качества работ и своевременного устранения выявленных дефектов.
Ключевые слова: обследование строительных конструкций, железобетон, дефекты монолитных конструкций, трещины, коррозия арматуры, ремонт, качество бетона, холодный шов, монолитное строительство, качество бетонной поверхности
2.1.1 - Строительные конструкции, здания и сооружения , 2.1.7 - Технология и организация строительства
Статья посвящена разработке и расчету вантовых конструкций, используемых в качестве защитных ограждений от беспилотных летательных аппаратов (БПЛА). Проведен анализ проектирования и расчета вантовых конструкций для защитных ограждающих конструкций (ЗОК), предназначенных для противодействия БПЛА. Рассмотрены основные этапы расчета, включая определение внешних нагрузок, динамическое моделирование ударных воздействий, нахождение коэффициента динамичности через потерю энергии, переход кинетической энергии в потенциальную. Обсуждаются перспективы развития данного направления с акцентом на модульность, адаптивность и интеграцию систем. Сделан вывод о вантовых конструкциях как о перспективном решении для защиты критически важных объектов, обеспечивая высокую прочность при минимальном весе и затратах.
Ключевые слова: вантовые конструкции, ударные воздействия, защитные ограждающие конструкции, беспилотные летательные аппараты, динамические нагрузки, коэффициент динамичности, энергия соударения, неупругий удар
С научной точки зрения освещены вопросы эволюции спортивных сооружений, построенных на территории Краснодарского края, Обоснована актуальность исторического исследования данных сооружений в современное время. Отмечается необходимость сохранения спортивных объектов, имеющих важное архитектурное и культурное значение. В хронологическом порядке представлены иллюстрации, а также краткие исторические сведения о стадионах, построенных в XX в. Преимущественное внимание уделено архитектурным и конструктивным особенностям, инновационным технологиям краснодарских стадионов с учетом дальнейшего совершенствования и целенаправленного преобразования. Обозначен экономический потенциал спортивных сооружений как важная составляющая популяризации и приобщения к здоровому образу жизни населения.
Ключевые слова: спортивное сооружение, стадион, объект, физическая культура, Краснодарский край, потенциал, архитектура, строительство, среда жизнедеятельности
2.1.1 - Строительные конструкции, здания и сооружения , 2.1.12 - Архитектура зданий и сооружений. Творческие концепции архитектурной деятельности
В статье представлены результаты экспериментальных исследований по определению углов наклона к горизонтали боковых граней пирамиды продавливания для толстых железобетонных плит. Установлено, что для плит толщиной 600 мм средний угол наклона к горизонтали боковых граней пирамиды продавливания составляет ≈ 34,0º. Также в статье было отмечено, что величина угла наклона меняется в зависимости от коэффициента армирования плиты. Полученные данные показывают, что фактическое напряжённо-деформированное состояние «толстых» плит при продавливании значительно отличается от нормативной модели. Это требует внесения изменений в нормативную методику расчёта прочности таких конструкций при продавливании.
Ключевые слова: продавливание, железобетон, толстые плиты, угол наклона трещин, экспериментальные исследования, нормативные методики, размерный эффект, вклад продольного армирования
В статье представлен анализ дефектов и повреждений строительных конструкций производственных зданий с железобетонным каркасом, отработавших свой нормативный срок службы. Приводятся типовые дефекты и повреждения сборных и монолитных железобетонных колонн, железобетонных подкрановых балок, железобетонных ферм и балок покрытия, рассмотрены возможные причины их образования, последствия к которым может привести развитие выявленных дефектов и повреждений, даны рекомендации по устранению выявленных повреждений. В результате проведенного анализа дефектов и повреждений производственных зданий, предлагается метод определения их возникновения на ранней стадии при обследовании, позволяющий предотвратить их развитие, переход строительной конструкции в неработоспособное или аварийное состояние, и повысить безопасность эксплуатации зданий.
Ключевые слова: строительные конструкции, железобетонный каркас, дефекты и повреждения, разрушения бетона, коррозия арматуры, сколы бетона по граням, усиление железобетонных конструкций, зоны возможного образования повреждений
В статье рассматривается влияние технического состояния зданий на их дополнительные деформации в зоне влияния нового строительства. В результате обследования было подтверждено, что здания исторической застройки III категории технического состояния находились в неудовлетворительном состоянии. В соответствии с этим был проведен численный расчет, в результате которого был предложен вариант усиления их фундаментов с помощью свай, выполненных по струйной технологии. По предварительному численному расчету дополнительные деформации зданий III категории не превышали предельно допустимых значений. Принятый вариант усиления в данном случае не оправдал себя и фактические деформации зданий оказались выше предельных значений уже на уровне нулевой отметки. На основе данных мониторинга было установлено, что значения дополнительных осадок находятся в постоянном росте в процессе возведения зданий многофункционального комплекса. По данным расчета построены графики, иллюстрирующие несоответствие фактических дополнительных деформаций расчетным значениям в зависимости от категории технического состояния зданий и от их расположения в зоне влияния котлована. Таким образом, при определении зоны влияния нового строительства в непосредственной близости к зданиям исторической застройки, следует обязательно учитывать их техническое состояние и эксплуатационную сохранность.
Ключевые слова: категория технического состояния зданий, зона влияния нового строительства, дополнительные деформации, расчетные и фактические осадки зданий
Технологии аддитивного производства стали одним из основных направлений развития инновационных технологий в строительной отрасли. Это исследование рассматривает внедрение аддитивных технологий производства исходя практического и наглядного примера. Для того чтобы продемонстрировать и описать последовательность шагов, была создана уменьшенная 3D-модель здания с использованием моделирования методом послойного наплавления. Выбранная методология основана на разработки модели. Она была выбрана с целью сбора опыта, сравнения с ранее полученным и использовании в реалистичном производственном процессе. Целью данной статьи было выявление возможных ограничений и сложных вопросов, требующих дальнейшего рассмотрения и решения. Основные допущения данного эксперимента изложены ниже с целью корректиного объяснения полученных результатов. В данном исследовании выделены ограничения предыдущих и описаны возможные методы их решения со ссылкой на обзор и анализ литературы. Последовательно показаны основные шаги аддитивных технологий производства, направленные на планомерное изучение и воспроизведение реального процесса. Полученная информация может расширить текущие знания и помочь исследователям применять 3D-печать с раскрытием ее полного потенциала. Более того, в статье также выдвинуты гипотезы о возможных направлениях будущих исследований. Таким образом, представлены и обсуждаются текущие ключевые проблемы, которые необходимо преодолеть в ближайшем будущем для обеспечения четкого понимания внедрения аддитивных технологий производства в строительную отрасль.
Ключевые слова: аддитивное производство, технология строительства, автоматизация строительства, цифровое строительство, 3D-печать, 3D-модель, гражданское строительство, инновационная технология, производство, проектирование конструкций, внедрение технологии
Статья содержит результаты анализа напряжений в опасных сечениях однопролетной стальной балки коробчатого сечения, выполненной из двух швеллеров, усиленной двумя металлическими полосами, приваренными вверху и внизу между швеллерами, при разных геометрических характеристиках элементов усиления. Представлены результаты проведенного численного эксперимента усиленных балок. По результатам численного эксперимента установлено, что выравнивание напряжений в опасных сечениях позволяет уменьшить материалоемкость конструкции по сравнению с балками, подобранными по сортаменту по требуемому моменту сопротивления.
Ключевые слова: стальная балка, несущая способность, напряжения, перемещения, метод конечных элементов, усиление конструкций
1.2.2 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 2.1.1 - Строительные конструкции, здания и сооружения
Выполнен численный анализ напряженно-деформированного состояния монолитной плиты перекрытия с учетом коррозионных повреждений бетона и арматуры сжатой и растянутой зон в пролетной части плиты в ПК ЛИРА-САПР. Рассмотрено 6 вариантов коррозионных повреждений в зависимости от площади распространения и степени деградации. Расчеты проведены с учетом физической и геометрической нелинейности. Выявлены особенности изменения прогибов конструкции при различных вариантах коррозионных повреждений и уровнях нагружения плиты перекрытия. Проанализированы перераспределения усилий в пролетах и на опорах, возникающие при локальных изменениях жесткостей бетона и арматуры. При принятых конструктивных характеристиках и вариантах повреждений не выявлена стадия разрушения конструкции.
Ключевые слова: монолитное перекрытие, коррозионные повреждения железобетона, численный анализ, перераспределение усилий, несущая способность, деформативность
1.2.2 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 2.1.1 - Строительные конструкции, здания и сооружения
Моделирование свободной конвекции от стальных панельных радиаторов представляет серьезную научно-техническую задачу. При нагреве вертикальной поверхности радиатора формируется граничный слой теплого воздуха, поднимающийся вдоль стенки. В нижней части потока движение обычно ламинарное, однако по мере развития пограничного слоя он может становиться неустойчивым и переходить в турбулентный режим. На условия перехода помимо температурного напора влияет геометрия отопительного прибора. Высота, количество панелей, наличие вертикальных оребряющих элементов отражается на формировании конвективных потоков, а правильная геометрия способствует раннему ламинарно-турбулентному переходу и более интенсивной конвекции. Обычно теплоотдачу определяют при помощи критериальных уравнений и для вертикальных поверхностей критическим условием перехода служит число Грасгофа порядка 109, что соответствует температурному напору около 70 °С на высоте порядка 0,5–1 м. В реальных условиях эксплуатации панельного радиатора поток воздуха в нижней зоне радиатора остается ламинарным, а выше по высоте переходит в турбулентный режим, но определить точные параметры перехода используя критериальные зависимости не представляется возможным. Предложенная в исследовании CFD-симуляция процесса перехода подвергалась калибровке способом, основанным на данных лабораторных испытаний, проведенных по методике ГОСТ Р 53583-2009 для повышения достоверности полученных расчетных данных.
Ключевые слова: отопительные приборы, свободная конвекция, свободное движение потока воздуха, эффективность теплоотдачи, ламинарно-турбулентный переход
1.2.2 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 2.1.1 - Строительные конструкции, здания и сооружения
В статье представлены результаты второго этапа исследования по оценке несущей способности погонного метра центрально-нагруженного простенка различной толщины, высоты и прочности из каменной кладки. Второй этап включает в себя исследование простенков из каменной кладки с упругой характеристикой α=200, 350, 500, 750 и является логическим продолжением первого этапа, в котором исследовалась кладка с упругой характеристикой α=1000, 1200, 1500. Результаты исследования позволяют минимизировать использование программного комплекса для предварительного определения несущей способности центрально-нагруженной каменной конструкции и могут стать частью практического пособия инженеров, занимающихся техническим обследованием и проектированием конструкций из каменной кладки.
Ключевые слова: несущая способность, простенок, каменная конструкция, упругая характеристика кладки, центрально-нагруженный элемент, камень, кирпич, блок, кладочный раствор, коэффициент продольного изгиба, гибкость
Статья посвящена проведению численного моделирования в программном комплексе LS DYNA коррозионно-поврежденных железобетонных колонн при малоцикловом горизонтальном нагружении статической нагрузкой. Проведено сравнение численного расчета и экспериментальных данных по исследованию прочности железобетонных колонн с коррозионными повреждениями арматуры на малоцикловую горизонтальную нагрузку.
Ключевые слова: коррозия, арматура, сейсмика, железобетон, коррозионные повреждения, малоцикловая прочность, численное моделирование
1.2.2 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 2.1.1 - Строительные конструкции, здания и сооружения
В статье рассматриваются теоретические, методологические и прикладные аспекты разработки организационно-технологических решений контроля качества конструкций, возводимых по технологии «белая ванна», в гражданском строительстве. Представлена характеристика данной технологии как способа интегрированной гидроизоляции, основанного на применении водонепроницаемого бетона и системы герметизации швов без использования внешних защитных покрытий. Внимание уделено выявлению факторов, влияющих на качество конструкции, включая состав бетонной смеси, условия производства и укладки бетона, особенности проектирования и монтажа швов. В работе предложена методика построения системы контроля качества, включающая поэтапный алгоритм управления процессами, формализацию оценочных критериев с использованием математического моделирования и учет действующих нормативных требований. Практическая реализация предложенных решений на конкретном строительном объекте продемонстрировала снижение доли дефектов, повышение прочности бетона и водонепроницаемости конструкции, улучшение технико-экономических показателей строительства. Представлен сравнительный анализ эффективности по ряду ключевых параметров. Сделаны выводы о целесообразности внедрения технологии «белая ванна» в условиях сложной гидрогеологической обстановки и подтверждена высокая практическая значимость разработанных организационно-технологических решений. Работа ориентирована на специалистов строительной отрасли, проектировщиков, инженеров и научное сообщество, занимающееся вопросами повышения надежности и долговечности бетонных конструкций.
Ключевые слова: белая ванна, бетон, гидроизоляция, контроль качества, шов, водонепроницаемость, герметизация, технология, строительная конструкция, добавка, уплотнение, прочность, модель, норматив, дефект
2.1.1 - Строительные конструкции, здания и сооружения , 2.1.7 - Технология и организация строительства
В работе проведен анализ существующих технологий трехмерной печати в контексте применения в строительстве. Рассмотрен опыт применения 3D-печати в коммерческих проектах. Обобщены научные исследования по совершенствованию различных технологий. Выявлены перспективные для строительства технологии 3D-печати – проволочно-дуговое и ультразвуковое аддитивное производство.
Ключевые слова: Трехмерная печать, 3D печать, строительство, аддитивные технологии
2.1.1 - Строительные конструкции, здания и сооружения , 2.1.7 - Технология и организация строительства
Узел опирания перекрытия на колонну является одним из наиболее ответственным в зданиях с несущей системой из монолитного железобетона. Это обуславливается большой концентрацией усилий и, как следствие, наиболее густым (в пределах перекрытия) армированием. При проектировании таких конструктивных решений возникает задача первичного задания толщины перекрытия из условий продавливания, еще не имея пространственной расчетной схемы, позволяющей корректно определить изгибающие моменты в узле, работающем на продавливание. В статье получены условия для необходимой и достаточной толщины перекрытий с поперечным армированием и без в зависимости от продавливающей силы F в колонне.
Ключевые слова: несущая способность узла на продавливание, плоское железобетонное перекрытие, статическая нагрузка
2.1.1 - Строительные конструкции, здания и сооружения , 2.1.9 - Строительная механика
Приводиться технология обеспечения безаварийной эксплуатации тоннелей и подземных сооружений. Даётся анализ различных технический решений использующихся в настоящее время при открытом и полузакрытом способе возведения подземных сооружений транспортного назначения. Предлагаются способы снижения возникновении аварийных ситуаций при эксплуатации тоннелей и подземных сооружений.
Ключевые слова: строительные конструкции, технология, ремонтные работы, подземные коммуникации, тоннель, метростроение
2.1.1 - Строительные конструкции, здания и сооружения , 2.1.7 - Технология и организация строительства