ivdon3@bk.ru
В данной работе проведен анализ результатов расчета, который позволяет оценить реальное влияние от ударного и взрывного воздействие от БПЛА на прочность железобетонных конструкций. Установлены предельные величины нагрузок, в зависимости от четырех наиболее распространенных типов стен. Ранее опубликованная разработанная классификация позволила выявить основные параметры, необходимые для детального расчета нагрузок.
Ключевые слова: предельные нагрузки, взрыв, самонесущие стены, армированные стены, неармированные стены, несущие стены, БПЛА, проверка прочности, строительные конструкции, ударные волны
Интенсивная урбанизация в развивающихся странах, в частности в Иране и Турции, обострила экологические вызовы, требующие внедрения системных и инженерно-обоснованных стратегий управления проектами устойчивого развития. В настоящем исследовании представлен структурированный подход к инженерному моделированию и управлению городскими экологическими проектами на примере пяти мегаполисов: Тегерана, Мешхеда, Исфахана, Шираза и Стамбула. Особое внимание уделено социально-экономическим эффектам реализации устойчивых инициатив, включая создание рабочих мест, снижение затрат и повышение качества городской среды. Успешный опыт Стамбула в интеграции систем переработки отходов в энергию и переходе на электрический общественный транспорт сопоставляется с менее эффективными и разрозненными практиками в иранских городах. На основе проведённого анализа разработаны стратегические рекомендации, направленные на развитие межрегионального сотрудничества и формирование согласованных рамок устойчивого развития для органов управления и городских планировщиков.
Ключевые слова: устойчивое развитие, управление экологическими проектами, социально-экономические эффекты, возобновляемая энергия, циркулярная экономика, переработка отходов в энергию, городская инфраструктура, Тегеран, Мешхед, Исфахан, Шираз, Стамбул
2.1.1 - Строительные конструкции, здания и сооружения , 2.3.4 - Управление в организационных системах
Повторное применение золошлаковых отходов ТЭЦ имеет важное экономическое и экологическое значение. Укрепление золошлаковых смесей портландцементом позволяет повысить физико-механические свойства грунтов: прочность, морозостойкость и др. Техническое понимание процессов структурообразования в укрепленных грунтах позволяет регулировать конечные свойства и качество слоев автомобильных дорог.
Ключевые слова: золошлаковые смеси, укрепленные грунты, структурообразование укрепленных грунтов, укрепление портландцементом, микроструктура золошлаковой смеси
2.1.1 - Строительные конструкции, здания и сооружения , 2.1.5 - Строительные материалы и изделия
Представлены результаты моделирования процесса деформирования железобетонного каркаса многоэтажного здания в аварийной расчетной ситуации с учетом стадийности возведения и различного возраста бетона на момент приложения загружений. По результатам исследования получены и проанализированы деформации и усилия в элементах несущей системы после возникновения в ней начального локального разрушения. Показано, что при учете последовательности возведения здания, накопления деформаций ползучести и усадки устойчивость здания к прогрессирующему обрушению снижается.
Ключевые слова: монолитный железобетонный каркас, прогрессирующее обрушение, ползучесть, усадка, модуль упругости, модуль деформаций, статико-динамическое нагружение
2.1.1 - Строительные конструкции, здания и сооружения , 2.3.1 - Системный анализ, управление и обработка информации
Устройство фундаментов производственных объектов на площадках, подверженных процессам карстообразования и суффозии в условиях слабых грунтов представляет собой серьёзную проблему при проектировании и строительстве крупных распределительных центров. В такой ситуации необходимо выполнять расчеты несущих элементов здания на воздействие отсутствия реакции основания под подошвой фундаментов на площадке диаметром 3,0 м, расположенной в наиболее невыгодных с точки зрения работы конструкций местах. Такие невыгодные местоположения карстового провала можно определить путём построения в цифровом виде «функций влияния» и получения в результате «огибающих» эпюр давления на основание, осадок фундаментов и армирования конструкций. При превышении предельно допустимых осадок фундаментов, полученных расчётным путём, можно выполнить усиление грунтов методом послойного ресайклинга, что позволит выйти на нормативные показатели.
Ключевые слова: карстообразование, суффозия, карстовый провал, расчётное сочетание нагрузок, особое сочетание нагрузок, армирование, осадка фундамента, давление на грунт
В статье выполнен анализ вопросов, относящихся к осуществлению строительного контроля на объектах действующих предприятий при их реконструкции. Авторы проводят исследование на основании использования методов научного анализа, синтеза, обобщения и систематизации. В работе применяются отечественные и зарубежные научные источники, рассматриваются опыт передовых технологий строительного контроля и практики их внедрения. Особое внимание уделяется использованию цифровых технологий, таких как системы мониторинга, автоматизированные средства контроля и современные программные решения. Теоретической базой исследования послужили научные труды, посвященные строительному контролю, нормативно-правовые акты и стандарты, а также публикации о современных методах и подходах к реконструкции предприятий. Эмпирическая часть основана на анализе реальных данных о строительном контроле на предприятиях, включая выявление проблем и оценку эффективности применяемых решений. В результате проведенного исследования разработана оптимизированная структура строительного контроля, предложены инновационные технологии и рекомендации по их внедрению. Проведена оценка эффективности новой модели, показавшая ее преимущество по сравнению с существующими подходами. Теоретическая значимость заключается в углубленном понимании современных методов при выполнении строительного контроля, включая применение цифровых технологий. Практическая значимость данной работы заключается в потенциале применения предложенных решений для улучшения качества реконструкции предприятий, что в свою очередь, содействует устойчивому развитию промышленности и уменьшению эксплуатационных рисков.
Ключевые слова: строительный контроль, действующее предприятие, реконструкция, входной контроль, операционный контроль, приемочный контроль
2.1.1 - Строительные конструкции, здания и сооружения , 2.1.7 - Технология и организация строительства
В статье рассматриваются опорные конструкций ветроэнергетической установки, предназначенной для эксплуатации в условиях Крайнего Севера. Актуальность исследования определяется стратегическими целями развития арктической зоны России и необходимостью учёта особых природно-климатических условий при проектировании энергетических сооружений. Предложена модульная опорная конструктивная система, учитывающая транспортные и технологические требования к арктическим ВЭУ. Разработана модель конструктивной системы средствами автоматизированного проектирования, включающая трубчатую конусную башню, состоящую из трёх секций и составной балочный ростверк с трёхточечным опиранием. Проведен анализ напряженно-деформированного состояния и оценка несущей способности конструкций при экстремальных нагрузках методами компьютерного инжиниринга. Результаты показали, что предложенное конструктивное решение удовлетворяет транспортным ограничениям, а также обеспечивает прочность и устойчивость арктической ВЭУ при экстремальной комбинации нагрузок. Предложенное конструктивное решение может быть использовано для упрощения доставки и монтажа арктических ВЭУ на объектах энергетики в труднодоступных северных регионах.
Ключевые слова: арктическая ветроэнергетическая установка, модульные конструкции, опорные конструкции, автоматизированное проектирование, компьютерный инжиниринг, многолетнемёрзлые грунты
1.2.2 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 2.1.1 - Строительные конструкции, здания и сооружения
Рассматривается задача о напряженном состоянии породного массива с непрерывной неоднородностью, полученной при создании в нём полости с помощью взрыва. Выбран случай, когда основные механические характеристики зависят только от одной координаты – радиуса, что позволило получить относительно простые способы решения задачи. Расчетная схема задачи позволяет свести её к решению одномерных задач. Для случая центрально-симметричной задачи рассматривается обыкновенное неоднородное дифференциальное уравнение второго порядка с переменными коэффициентами. Используя замену переменных, можно перейти к решению гипергеометрического уравнения. Решения гипергеометрических уравнений даются в виде гипергеометрических рядов, которые заведомо сходятся. С помощью обратных замен находятся напряжения. Определяется напряжённое состояние породного массива при различных степенях его неоднородности. Результаты представлены в виде графиков. Проведено сравнение с аналогичными решениями для однородных массивов. Представленные результаты позволяют сделать вывод, что при решении подобных задач следует учитывать неоднородность породных массивов, полученную в процессе создания в них полостей с помощью взрыва.
Ключевые слова: неоднородность среды, породный массив, сферическая полость, напряжённое состояние
1.2.2 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 2.1.1 - Строительные конструкции, здания и сооружения
В процессе разработки схемы свайного поля проводится теоретический расчет несущей способности и допустимой нагрузки на сваи, исходя из которого принимается решение о количестве свай и их расстановке. При этом, результаты теоретических расчетов, в ряде случаев, являются заниженными при сопоставлении с фактическими значениями, и применение теоретического расчета может привести к увеличению затрат на строительство. В статье рассматривается вопрос изменения количества и расстановки свай в свайном поле после получения фактических результатов полевых испытаний. Выполнено технико-экономическое сравнение и сделан вывод по эффективности принятого решения для трех запроектированных домов.
Ключевые слова: свая, несущая способность, допустимая нагрузка, свайное поле, технико-экономическое сравнение
Статья содержит результаты обследования конструкций ЛЭП в рамках подготовки проектной документации на реконструкцию кабельных эстакад и опор ЛЭП в связи с увеличением диаметра кабелей и как следствие увеличением нагрузки на эстакады, расположенные в Чаунском районе Чукотского автономного округа. Представлены геодезическая съемка несущих конструкций (определение прогибов и перемещений конструкций), ведомости дефектов и повреждений, поверочные расчеты конструкций, мероприятия по усилению конструкций.
Ключевые слова: несущая способность, обследование сооружений, воздушные линии электропередач, деревянные конструкции, опоры, эстакады
Представлены результаты статистического анализа коэффициента ортотропии многослойной цилиндрической оболочки, находящейся под действием сжимающих нагрузок. Коэффициент ортотропии определяется как отношение критической нагрузки при несимметричном выпучивании оболочки к критической нагрузке при осесимметричном выпучивании оболочки. Предполагается, что полотно конструкции образовано укладкой продольных, кольцевых и двойных спиральных слоев. Входными величинами служат упругие характеристики монослоев, в предположении, что эти характеристики являются случайными величинами, подчиняющимися нормальному закону распределения. Выходной величиной служит величина коэффициента ортотропии. Все вычисления производились в системе компьютерной алгебры MAXIMA. Исследованы две наиболее распространенные модели оболочек: равножесткие и квазиизотропные. Установлено, в частности, что для оболочек с квазиизотропной структурой происходит «детерминация» коэффициента ортотропии.
Ключевые слова: статистическое моделирование, монослой, многослойная оболочка, композитный материал, упругие характеристики, устойчивость, выпучивание, критическая нагрузка, коэффициент ортотропии, MAXIMA, метод Монте-Карло
1.1.8 - Механика деформируемого твердого тела , 2.1.1 - Строительные конструкции, здания и сооружения
Грузооборот современных распределительных центров сетевых операторов достигает сотен тысяч тонн в год. Технологическая нагрузка на полы в складской части здания составляет 8-10 т/м2 (80-100 кПа), на перекрытия – до 2,4 т/м2 (24 кПа). Указанные нагрузки передают через фундаменты каркаса на грунт значительное давление, которое при больших размерах подошвы и взаимном влиянии увеличивает нижнюю границу сжимаемой толщи и, как следствие, осадку конструкций. При наличии в основании слабых грунтов, осадки достигают запредельных значений. Положение усугубляется высоким уровнем грунтовых вод, что также увеличивает осадку фундаментов. В статье приведены и проанализированы варианты решения проблемы путем усиления основания уплотнением верхнего слоя и цементацией его на различную глубину в зависимости от давления и конструкции фундамента.
Ключевые слова: усиление основания, ресайклинг, допускаемая расчётная осадка, расчётное сопротивление грунта
В статье представлена концепция обеспечения надежности при эксплуатации нефтепроводов в зоне активного тектонического разлома. Рассмотрены возможные варианты решения данной проблемы. Отмечено, что на современном этапе в российской нормативно-технической документации при расчете трубопроводов на сейсмическое воздействие не учитывается резкое смещение грунта, приводящее к нарушению их проектного положения. На примере объекта исследования были рассмотрены изменения в напряженно-деформированном состоянии трубопровода с заданными толщинами стенок трубы и смещения плит при землетрясении. Были определены минимальные расстояния при установке запорной арматуры в зоне прохождении нефтепровода через тектонический разлом. Определена суммарная величина экономического и экологического ущерба от возможных аварийных ситуаций на исследуемом нефтепроводе, которая позволила сделать заключение о необходимости комплексного подхода к мероприятиям по обеспечению надежности нефтепроводов в зоне активного тектонического разлома.
Ключевые слова: нефтепровод, активный тектонический разлом, надежность, напряженно-деформированное состояние, авария, запорная арматура, смещение плит земной коры
2.1.1 - Строительные конструкции, здания и сооружения , 2.8.5 - Строительство и эксплуатация нефтегазопроводов, баз и хранилищ
В статье рассматривается применение механико-эмпирического метода проектирования дорожных покрытий для прогнозирования колееобразования на поверхности дорожных конструкций. Возникновение колеи является одним из наиболее распространенных видов дефектов дорожных покрытий, значительно снижающим безопасность и комфорт движения. В качестве инструмента для оценки устойчивости дорожной конструкции к накоплению пластических деформаций в данной работе использованы расчетные модели MEPDG, которые учитывают такие факторы, как интенсивность и осевая нагрузка транспорта, климатические условия, физико-механические свойства материалов покрытия. Приведен пример прогнозирования глубины колеи, рассмотренным методом.
Ключевые слова: колееобразование, механико-эмпирический метод, дорожные покрытия, прогнозирование, MEPDG, транспортные нагрузки, климатические условия
2.1.1 - Строительные конструкции, здания и сооружения , 2.1.8 - Проектирование и строительство дорог, метрополитенов, аэродромов, мостов и транспортных тоннелей
В ходе исследования была разработана новая система предварительного напряяжения пластины из полимера, армированного углеродным волокном, для усиления поврежденных стальных балок. Был проведен параметрический анализ с использованим моделирования методом конечных элементов. Результаты показали, что удовлетворительная эффективность усиления может быть достигнута с помощью новой системы предварительного напряжения. Предварительно напряженный углеплатик значительно увеличил показатели при изгибе балок на упругой и упруго-пластической стадиях благодаря использованию высокой прочности пластины из углепластика. Кроме того, по мере увеличения уровня предварительного напряженияэффективность усиления возрастала. Простое увеличение площади или модуля упругости пластины из углепластика немного улучшило эффективность упрочнения, тогда как одновременное применение предварительного напряжения явно увеличивает эффективность упрочнения.
Ключевые слова: усиление, стальная балка, предварительное напряжение, новая система, углепластиковая пластина
2.1.1 - Строительные конструкции, здания и сооружения , 2.3.1 - Системный анализ, управление и обработка информации
В статье представлена адаптивная сверточная нейронная сеть на для автоматизированного обнаружения нарушений техники безопасности в реальном времени. В отличие от существующих решений, использующих статические модели, предлагаемый подход включает два ключевых нововведения. Автоматическая адаптация весов модели с комбинированием методов стохастического и градиентного спуска. Алгоритм динамически регулирует скорость обучения и глубину модификации параметров, что позволяет сохранять ранее полученные знания при дообучении на новых данных без деградации точности. Оптимизированный механизм обработки контекста – модель анализирует не только объекты (например, отсутствие каски), но и их взаимное расположение (рабочий в опасной зоне без средств индивидуальной защиты), что снижает количество ложных срабатываний. Разработанная система интегрирует модули компьютерного зрения, генерации предупреждений и аналитики, обеспечивая не только мгновенное реагирование на нарушения, но и долгосрочный анализ рисков. Эксперименты подтвердили повышение точности на 15% при работе в изменяющихся условиях освещения и ракурсах съемки.
Ключевые слова: сверточная нейронная сеть, информационная система, несчастные случаи на производстве, техника безопасности, производство, обучение модели, нейронная сеть, адаптивный алгоритм
1.2.2 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 2.1.1 - Строительные конструкции, здания и сооружения
Строительство автодорог играет важную роль в инфраструктурном развитии любой страны. Дорожная инфраструктура представляет собой сеть дорог и автотрасс, которые обеспечивают перемещение грузов и пассажиров между городами и регионами, а также внутри них. Хорошо развитая сеть автодорог способствует экономическому росту, поскольку она обеспечивает легкий доступ к рынкам, снижает транспортные расходы и способствует более эффективной логистике. Автодороги играют важную роль в обеспечении доступности отдаленных и малонаселенных регионов, что способствует социальному и экономическому развитию этих территорий. Современные автодороги обеспечивают более безопасное и комфортное передвижение для водителей и пассажиров, а также сокращают время в пути. Автодороги служат важной частью транспортной инфраструктуры для перемещения грузов. Они обеспечивают доступ к портам, железнодорожным станциям и другим транспортным узлам. Хорошо развитые автодороги способствуют развитию туризма, так как они делают доступными туристические места и достопримечательности. В статье приводится статистический анализ строительства автодорог федерального и регионального назначения в период 2021-2023 гг. по восьми округам Российской Федерации. Приведены диаграммы протяженности возведенных автомобильных дорог в каждом округе, а также вычислены основные параметры описательной статистики.
Ключевые слова: автомобильные дороги, строительство, дорожная инфраструктура, автомагистрали, скоростные автодороги, нескоростные автодороги, статистический анализ
2.1.1 - Строительные конструкции, здания и сооружения , 2.1.8 - Проектирование и строительство дорог, метрополитенов, аэродромов, мостов и транспортных тоннелей
В настоящее время в нашей стране проектируется, возводится и эксплуатируется значительное число большепролетных общественных зданий различного назначения с использованием пространственных металлических конструкций. Одной из основных областей их применения являются уникальные спортивные объекты. Настоящая статья посвящена опыту применения капиллярного метода неразрушающего контроля при обследовании сварных соединений большепролетного пространственного покрытия. Объектом изучения являлся купол торгово-развлекательного центра «Горки Город Молл», построенного в городе Сочи к Олимпийским играм в 2014 году. Авторами описывается методика применения капиллярного неразрушающего контроля, анализируются его достоинства и недостатки. Приводятся типичные дефекты сварных соединений пространственных металлических конструкций, выявленные данным способом. Сведения, полученные в результате опыта эксплуатации большепролетных сооружений, позволяют дополнять и уточнять разрабатываемые нормативные документы.
Ключевые слова: большепролетное покрытие, дефект, капиллярный метод, купол, металлическая конструкция, неразрушающий контроль, обследование, пространственная стержневая конструкция, сварное соединение, сетчатая оболочка
2.1.1 - Строительные конструкции, здания и сооружения , 2.2.8 - Методы и приборы контроля и диагностики материалов, изделий, веществ и природной среды
При проектировании плоских железобетонных перекрытий наиболее сложным и ответственным является узел опирания на колонны и простенки. Это обуславливается действием больших сосредоточенных усилий и наибольшей густотой армирования. Ввиду этого актуален вопрос выбора методик расчета, наиболее точно оценивающих несущую способность на продавливание для таких узлов. С увеличением соотношения габаритов сторон продавливающей конструкции усилие перестает распределяться равномерно по контуру продавливания и возникает концентрация усилий вблизи короткой стороны. Данная статья посвящена оценке результатов конечноэлементного моделирования и расчетам несущей способности на продавливание в зоне торца простенка, анализу влияния толщины перекрытия, габаритов простенка и класса бетона на концентрацию продавливающих усилий в перекрытии вблизи торца простенка.
Ключевые слова: несущая способность узла на продавливание, плоское железобетонное перекрытие, статическая нагрузка, простенок
2.1.1 - Строительные конструкции, здания и сооружения , 2.1.9 - Строительная механика
В статье рассматривается применение жидких хлоридов природного генезиса для борьбы с зимней скользкостью. Также исследовано агрессивное влияние жидких хлоридов на снегоуборочную технику, конструктивные элементы дороги и экологию в целом. Разработаны методики оценки влияния жидких хлоридов на металл и цементобетон. В статье приведены выводы и рекомендации по применению жидких природных хлоридов для борьбы с зимней скользкостью на автомобильных дорогах.
Ключевые слова: жидкий хлорид, пластовая вода, рассол, скорость коррозии, цементобетонное покрытие, зимняя скользкость
2.1.1 - Строительные конструкции, здания и сооружения , 2.1.5 - Строительные материалы и изделия
На сегодняшний день в современном мире многие архитектурные решения направленны на улучшение качества окружающей среды, повышения энергоэффективности за счет минимизации потребления искусственного освещения. Одно из решений поставленных задач это применение естественного света, благодаря которому возможно уменьшить влияние искусственного освещения, снизить энергозатраты. Как известно в большинстве случаев дневной свет поступает в помещения через светопрозрачные конструкции, именно правильное проектирование окон дает возможность увеличить поток солнечного света. В зависимости от параметров окна возможно контролировать, распределять естественное освещение поступающее в помещение. В статье рассматривается влияние соотношения окон к стенам как один из вариантов дизайна для оптимизации естественного освещения. Исследование будет проводится с применением моделирования в программном комплексе для расчета распределения дневного света.
Ключевые слова: естественное освещение, коэффициент естественного освещения, светопрозрачные конструкции, оптимизация, площадь, моделирование, стены, рабочая поверхность, освещенность, вертикальное расширение, горизонтальное расширение, рекомендации, модель
Работа посвящена исследованию надежности сварных соединений трубопроводных систем при условии наличия в сварных швах дефектов различного вида: внешних подрезов, внутренних подрезов, пор. Произведено конечно-элементное моделирование сварных соединений и проведен расчет интенсивности действующих напряжений с применением пакета прикладных программ Ansys. Рассчитаны коэффициенты концентрации напряжений и проведена оценка вероятности безотказной работы сварных соединений при наличии рассмотренных дефектов. Полученные данные могут быть использованы при проектировании и оптимизации элементов трубопроводных систем.
Ключевые слова: моделирование, показатели надежности, сварное соединение
2.1.1 - Строительные конструкции, здания и сооружения , 2.8.5 - Строительство и эксплуатация нефтегазопроводов, баз и хранилищ
В статье рассматриваются особенности моделирования составных железобетонных балок из различных (В25 и В65) классов бетона по прочности. В процессе моделирования применялась основные положения теории составных стержней. Сечение железобетонной балки разделялось пограничными слоями с пониженным коэффициентом сдвига. Оценивались напряжения и характер распределения деформаций по высоте сечения балки до и после введения различного количество пограничных слоев. При проведении расширенного анализа рассматривались варианты введения вертикально расположенных пограничных слоев по длине балки. По полученным результатам позволили оценить специфику работы изгибаемых конструкций с различным количеством пограничных слоев.
Ключевые слова: контактная зона, характеристика контакта, модуль сдвига, расчет с учетом сдвига, составная конструкция, железобетонная балка из высокопрочного бетона
В статье рассматриваются проблемы, связанные с приготовлением горячей воды в системах поквартирного отопления, где используется вторичный пластинчатый теплообменник котла. Отмечены недостатки такого подхода, включая задержку подачи горячей воды, необходимость слива воды из трубопровода, отсутствие возможности регулирования температуры и расхода воды, а также невозможность организации рециркуляции. В качестве альтернативы предложена система с баком-аккумулятором и пластинчатым теплообменником, которая обеспечивает стабильную температуру воды, регулируемый расход, экономию ресурсов и возможность рециркуляции. На основе экспериментальных исследований определен коэффициент теплопередачи для теплообменников с профилированными и плоскими пластинами. Приведены расчеты требуемой площади теплообменника в зависимости от типа пластин, объема бака-аккумулятора и времени его зарядки, что позволяет оптимизировать проектирование систем горячего водоснабжения.
Ключевые слова: пластинчатый теплообменник, бак-аккумулятор, коэффициент теплопередачи
2.1.1 - Строительные конструкции, здания и сооружения , 2.1.4 - Водоснабжение, канализация, строительные системы охраны водных ресурсов
Статья посвящена вопросам развития модульного строительства в России и связанных с ним проблем. В условиях продолжающегося дефицита жилых площадей и необходимости модернизации жилищного фонда, модульное строительство является перспективным решением для быстрого возведения доступного жилья. Несмотря на преимущества, такие как скорость строительства, гибкость и мобильность, в России технология сталкивается с серьезными проблемами. Отсутствие единой нормативно-правовой базы и сертификации приносит дополнительные трудности с финансированием и недостатком инфраструктуры, что значительно ограничивает массовое использование модульных конструкций. Эти факторы замедляют процесс интеграции модульного строительства в отечественную строительную практику. В статье также анализируются перспективы внедрения технологии модульных систем в инфраструктуру России, а также рассматриваются успешные зарубежные примеры.
Ключевые слова: модульное строительство, энергоэффективность, быстровозводимые здания, нормативно-техническая документация, блок-модули, модульные системы, каркасные здания, модульные здания, технология модульного строительства