ivdon3@bk.ru
В статье рассматриваются современные технологии строительного производства, применяемые в Северо-Кавказском регионе России, и их влияние на эффективность и устойчивость строительной отрасли. В условиях растущих экономических и экологических вызовов, а также изменяющихся социальных потребностей, автоматизация становится ключевым фактором оптимизации процессов строительства и управления проектами. Основное внимание уделяется анализу текущего состояния строительного сектора на Северном Кавказе, его основных проблем и перспектив применения новых технологий. Рассматриваются такие инновации, как Building Information Modeling (BIM), роботизация, дроновые технологии, 3D-печать зданий и использование интернет-технологий для мониторинга и управления строительными процессами. Подробно описываются примеры успешного применения этих технологий в различных проектах региона, что позволяет оценить их влияние на производительность и качество выполняемых работ. Статья также исследует вопросы финансирования внедрения инноваций, подготовки кадров и создания необходимой инфраструктуры для поддержки автоматизации. Рассматриваются барьеры и вызовы, с которыми сталкиваются подрядчики и строительные компании при переходе на новые методы работы. Уделено внимание не только экономическим, но и экологическим аспектам – как автоматизация может способствовать снижению воздействия строительной отрасли на окружающую среду. Кроме того, в работе представлен прогноз развития строительной отрасли на Северном Кавказе с учетом новых технологий, а также рекомендации по их внедрению для достижения устойчивого роста и повышения конкурентоспособности регионального строительства. Учитывая специфику и потребности региона, акцент сделан на возможности адаптации глобальных трендов к местным реалиям. Таким образом, статья подчеркивает значимость инновационных технологий автоматизации для модернизации строительного производства на Северном Кавказе, их роль в повышении эффективности и устойчивости отрасли, а также предлагает стратегии для успешной реализации этих технологий в условиях конкретного региона.
Ключевые слова: строительство, аддитивные технологии, современные тенденции, технологии строительного производства, строительная отрасль, аддитивные технологии, экология, строительные процессы, Северный Кавказ
Статья посвящена изучению разного рода факторов, влияющих на прочность, жёсткость и трещиностойкость монолитных железобетонных стен гражданских зданий. Составлена максимально полная классификация факторов по 20 основаниям. Проведён подробный анализ экспериментальных работ, где рассмотрены два из них: геометрическое отношение высоты стены к её ширине, H/B, и фактор, учитывающий совместное действие вертикальной и горизонтальной нагрузок, N/Q. Установлено, что отношение H/B качественно предопределяет механизм разрушения стены, то есть влияет на картину появления и развития трещин от микроскопического размера до магистральных трещин, по траектории которых конструкция стены разделяется на отдельные части, а соотношение нагрузок N/Q отвечает за количественные значения параметров реализации этого механизма. Выявлены также иные количественные и качественные закономерности исследуемого процесса.
Ключевые слова: железобетон, монолитные стены, экспериментальные данные, прочность, жёсткость, трещиностойкость, факторы влияния, геометрические параметры, нагрузки, деформации
В данной работе представлен новый способ усиления железобетонных колонн с использованием металла и композитного материала. Проведен анализ существующих традиционных и современных методов усиления железобетонных сжатых элементов и выявлены основные их недостатки, с учетом которых разработан новый способ усиления. В этом исследовании представлены результаты проверки эффективности нового метода усиления, расписаны по детально основные схемы, технология и порядок выполнения работ по усилению. Приведены результаты проведенных экспериментальных исследований. Выполнено сравнение прочности эталонных образцов с усиленными. Разработаны предложения по усилению железобетонных колонн металлическими элементами, расположенными в продольном направлении и композитными материалами, наклеенными в качестве хомутов с расположением волокон в поперечном направлении.
Ключевые слова: сталь, железобетон, тяжелый бетон, испытание, стойка, композитный материал
В статье исследованы параметры рационального использования дополнительных опорных граней подкрепленных цилиндрических сетчатых оболочек. Выполнена оценка особенностей формообразования и обоснован выбор топологии поверхности в пределах обеспечения устойчивости конструкции. Предложены рекомендуемые соотношения габаритных размеров и сформированы соответствующие расчетные модели. Приведены критерии определения чувствительности сетки с учетом дополнительных опорных граней и выполнения условий предельных состояний. Получен диапазон приемлемой кривизны и геометрических параметров для создания подкрепленных цилиндрических сетчатых оболочек. Проанализировано влияние повышения жесткости и увеличения стрелы подъема на показатели работы сетчатой поверхности. Выявлены характерные закономерности изменения узловых отклонений и внутренних силовых факторов уязвимых участков.
Ключевые слова: цилиндрические сетчатые оболочки, дополнительные опорные грани, формообразование, соотношения параметров, подкрепление, устойчивость
В статье представлен краткий обзор зарубежного опыта по применению технологий информационного моделирования (ТИМ) в «зеленом» строительстве. В работе выполнена наукометрическая оценка публикаций по теме ТИМ в «зелёном» строительстве. В результате обзора установлено, что в последнее время ТИМ находит все более широкое применение в области «зеленого» строительства, формируя новый этап эффективности использования ресурсов и минимизации негативного воздействия на окружающую среду.
Ключевые слова: технологии информационного моделирования, «зеленое» строительство, устойчивое развитие, жизненный цикл здания, управление ресурсами, энергоэффективность и экологичность.
Современные конструкции систем водяного отопления насыщены разными видами регуляторов, но применение их чаще обосновано не системным подходом, а решениями, необходимыми для работы системы в отдельных ее частях. Целями выполнения представленной работы являются получение и систематизация экспериментальных данных для изучения переменного гидравлического режима работы горизонтальных систем водяного отопления с применением квартирных станций. В данной работе сформулирована проблема в области разработки современных систем водяного отопления, требующая решения. Проведен разбор схемного решения системы отопления, а также возможные варианты конструктивных решений. На стенде-имитаторе проведена имитация многовариантного гидравлического режима работы системы отопления многоквартирного жилого дома. Приведены результаты экспериментального исследования, и на основании изменения проектных расходов, и значения регулируемого перепада давления в частях системы, сделаны предложения, позволяющие снизить стоимость систем водяного отопления возводимых зданий, а также предполагающие увеличения простоты наладки и качества регулирования систем.
Ключевые слова: балансировочная арматура, исследование гидравлических характеристик, водяная система отопления, автоматические регуляторы
2.1.1 - Строительные конструкции, здания и сооружения , 2.1.3 - Теплоснабжение, вентиляция, кондиционирование воздуха, газоснабжение и освещение
Разработка методик расчета конструкций из сверхвысокопрочного бетона (далее – СВПБ) по прочности и деформациям является важным этапом на пути к внедрению этого инновационного материала в практику проектирования и строительства. В настоящей работе представлены результаты конечно-элементного моделирования работы двутавровых СВПБ-балок в зоне действия поперечных сил. Для стенок балок, находящихся в условиях плоского напряженного состояния, применена модель SMM, интегрированная в каркасном приложении OpenSees. Авторами добавлены новые классы материалов, реализующие осредненные законы деформирования СВПБ (с фиброй и без нее) и размещенной в нем арматуры. Расчеты показали хорошую сходимость с собственными результатами испытаний двутавровых СВПБ-балок авторов, а также с результатами опытов других исследователей.
Ключевые слова: прочность наклонных сечений, поперечная сила, сверхвысокопрочный сталефибробетон, двутавровые балки, OpenSees
В статье представлены результаты исследования, целью которого является формирование таблиц для предварительной оценки несущей способности погонного метра центрально-нагруженного простенка различной толщины, высоты и прочности, выполненного из каменной кладки с упругой характеристикой α=1000, 1200, 1500. Проанализированы результаты расчета 540 различных вариаций центрально-нагруженного каменного элемента с различными видами материала камня и раствора. Результаты исследования позволяют исключить 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
Выбор метода силового расчета строительных конструкций предваряется анализом статической определимости и неизменяемости стержневой системы с помощью структурных формул, при этом для разных типов конструкций – для балок, ферм, рам, арок и так далее – источниками предлагаются разные формулы. Показано, что для структурного анализа всех стержневых систем достаточно определить степень аномальности структуры по формуле П.Л. Чебышева. Развитие линейно-монадной теории структуры позволяет формализовать зависимости количества стержней и шарниров от количества внешних и внутренних контуров при синтезе как нормальных, так и аномальных структур
Ключевые слова: балка, ферма, рама, арка, структура, анализ, синтез, неизменяемость, определимость, степень аномальности, стержни, система, контур, монада, шарнир
Сделаны патентные исследования по охлаждающим системам атомных электростанций. Обсуждены текущие проблемы и перспективы атомной энергетики.
Ключевые слова: атомная энергетика, охлаждающие системы атомных электростанций, патенты
2.1.1 - Строительные конструкции, здания и сооружения , 2.4.9 - Ядерные энергетические установки, топливный цикл, радиационная безопасность
Анализируется ситуация появления, идентификации и управления рисками, возникающими в процессе строительства. Неопределенность принятия решений в строительных проектах предполагает создание методик , обеспечивающих надежность решений и их эффективность. Такая методика разработана в Российской Ассоциации Управления проектами. В работе приводится пример использования этой методики на реальном объекте строительства. Проведен анализ рисков, возникающих при реализации строительного проекта, создана карта рисков для данного проекта и применен метод PERT при создании календарного плана.
Ключевые слова: неопределенность, рисковое событие, вероятность, риск, ущерб, опасность, надежность, анализ рисков, инвестиционно-строительный проект, метод PERT
2.1.1 - Строительные конструкции, здания и сооружения , 2.3.1 - Системный анализ, управление и обработка информации
По результатам экспериментальных исследований распространения изгибных волн рассмотрена способность разработанной методики к оценке прочности кирпичной клад-ки. Проведен сравнительный анализ прочностей кладки по разным методикам (формула Л.И. Онищика, Еврокод 6). По корреляционным зависимостям между скоростью распро-странения упругих волн и прочностью кладки представленные практические данные поз-волили перспективно оценить метода с использованием изгибных волн в обследовании здания и сооружений.
Ключевые слова: экспериментальные исследования, кирпичная кладка, упругие волны, скорость изгибных волн, прочность
Анализируется методика определения напряженно-деформированного состояния металлических опор линий электропередач при технической экспертизе объектов электросетевого хозяйства. Даётся пример расчета с использованием автоматического программного комплекса ЛИРА. Определяется наиболее напряженные участки конструкций. Расчётным способом подтверждается гипотеза о том, что трехгранное поперечное сечение траверсы портальной промежуточной опоры ВЛ 500 кВ экономичнее (эффективней) чем четырехгранное (классическое) поперечное сечение.
Ключевые слова: строительные конструкции, металлические конструкции, объекты энергетики, напряженно-деформированное состояние, техническая экспертиза
Обеспечение населения комфортным жильем всегда было актуальной проблемой. Однако формализованных критериев для этого кроме регламентирования минимальных площадей помещений очень мало. В связи с этим в статье рассматривается вопрос оценки эффективности планировочных решений жилых помещений с точки зрения их логистической комфортности. С этой целью предлагается метод, использующий аппарат теории графов и позволяющий вычислить затраты времени на «холостой» ход для представителя той или иной социальной группы применительно к оцениваемому планировочному решению. Холостым ходом считается перемещение пользователя между характерными функциональными зонами планировки. Для моделирования связей между этими зонами используется специальная матрица, построение которой аналогично формированию матрицы инциденции в неориентированных графах. В качестве примера, иллюстрирующего работоспособность предлагаемого подхода, рассматривается несколько вариантов планировок однокомнатных, двухкомнатных и трехкомнатных квартир. Сравнение полученных результатов времени для планировочных решений различных типов в том числе существовавших 15-20 лет назад и современных, указывает на тенденцию к увеличению логистической комфортности современных планировок.
Ключевые слова: планировочное решение, логистическая комфортность, «холостой» ход, теория графов
2.1.1 - Строительные конструкции, здания и сооружения , 2.1.12 - Архитектура зданий и сооружений. Творческие концепции архитектурной деятельности
Описаны перспективные современные ядерные технологии и их рыночные перспективы. Приведены запатентованные в 2024 году новые решения и их практическое использование в США и Великобритании.
Ключевые слова: ядерные технологии, небольшие модульные реакторы, микрореакторы, современные патенты
2.1.1 - Строительные конструкции, здания и сооружения , 2.4.9 - Ядерные энергетические установки, топливный цикл, радиационная безопасность
Рассматривается основное содержание диверсификации производства как деятельность субъектов хозяйствования. проявляющаяся в покупке действующих предприятий, организаций новых предприятий, перераспределении инвестиций в интересах организации и освоения новой продукции на имеющихся производственных площадях.
Ключевые слова: температура воздуха, радиационная температура, стационарный режим, нестационарный режим, ограждающая конструкция, аварийный режим, тепловая инерция, внутренняя облицовка, программный комплекс, строительные материалы
2.1.1 - Строительные конструкции, здания и сооружения , 2.1.5 - Строительные материалы и изделия
В статье показана значимость анализа состояния прочностных качеств старой древесины при проведении реставрационных работ и мониторинга состояния конструкции. В частности, анализируются физико-механические свойства древесины при длительной эксплуатации в водной среде. Определены изменения в химическом составе древесины в результате эксплуатации в воде Финского залива. На примере бревен ряжевого фундамента форта Кроншлот описано как изменение химического состава материала влияет на его прочностные свойства.
Ключевые слова: Механические свойства древесины, длительная прочность, химический состав древесины, водорастворимые экстрактивные вещества.
Шлакощелочное вяжущее (ШЩВ) получают путем полимеризации измельченного в шаровой мельнице гранулированного доменного шлака (алюмосиликатный компонент) щелочным активатором, в результате чего образуется экологически чистое гидравлическое полимерное вяжущее. Шлакощелочной бетон (ШЩБ) на основе ШЩВ стал альтернативой традиционному бетону на основе портландцемента (ПТЦ). Арматурные стержни в сочетании с ШЩБ позволяют получить бетонные конструкции, обладающие высокими сцепными свойствами с арматурой по сравнению с бетонами на основе портландцемента. Однако, из-за различий в процессе производства ШЩБ, существуют явные различия в технических свойствах, включая характеристики сцепления. Для его производства и эксплуатационных испытаний необходима надлежащая стандартизация, чтобы ограничить противоречие в результатах, полученных в лаборатории и на стройплощадке.
Ключевые слова: отходы металлургического производства, граншлак, измельчение, химическая активация, арматура, сцепление, прочность
Горные породы, которые образуют естественный геологический резервуар для подземного хранения газа, в процессе эксплуатации ПХГ, находятся в условиях воздействия длительных циклических нагрузок, обусловленных периодическими закачками и отборами природного газа. При этом возможно развитие и накопление в горных породах остаточных деформаций, которые вызывают необратимые изменения свойств пород и это необходимо учитывать при проектировании и эксплуатации ПХГ.
Ключевые слова: подземное хранилище газа, геомеханическое моделирование, каверна, соляной массив, деформации.
1.2.2 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 2.1.1 - Строительные конструкции, здания и сооружения
Работа посвящена сравнительному анализу различных расчётно-математических моделей между собой. Выполнен расчёт рамного узла сопряжения железобетонных конструкций: пилона и консольной балки. Предложено три способа выполнения расчёта данного узла: аналитический метод, МКЭ стержневая модель и МКЭ объёмная модель. Выполнен анализ результатов расчёта: сопоставление внутренних усилий и расчётного армирования. Показаны последствия поверхностного анализа конструкции и упрощения расчётных моделей на примере повреждений реальной конструкции под действием эксплуатационных нагрузок.
Ключевые слова: железобетонная консоль, расчёт сооружения, расчёт узла, Лира 10, Российское ПО, оптимальное проектирование железобетонных конструкций, анализ армирования
1.2.2 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 2.1.1 - Строительные конструкции, здания и сооружения
Геополимерные матералы - щёлочно-минеральные композиты на основе золы уноса и богатых кальцием отходов неорганических производств. Предполается, что к 2030 году рынок таких материалов достигнет более 76 миллиардов долларов США. На сегодне выдано более 750 патентов США, КНР, Японии и других стран, в том числе, и как материала для 3д-печати.
Ключевые слова: геополимеры, минеральные вяжущие щёлочного затворения, маркет и патенты, применение в строительстве
2.1.1 - Строительные конструкции, здания и сооружения , 2.1.5 - Строительные материалы и изделия
Рассматривается расчет на устойчивость П-образной шарнирно опертой рамы. Введено понятие r-подобных рам, как рам с одинаковым отношением r погонных жесткостей ригеля и стойки. Показано, что параметр vcr , определяющий критическую нагрузку на раму, одинаков для r-подобных рам. Получены приближенные формулы, позволяющие определить критический параметр нагрузки vcr и расчетные длины сжатых стержней с погрешностью не более 2%.
Ключевые слова: плоская рама, устойчивость, критическая сила, коэффициент приведенной длины, r-подобные рамы, аппроксимация, метод наименьших квадратов
2.1.1 - Строительные конструкции, здания и сооружения , 2.1.9 - Строительная механика
В статье выполнена работа по моделированию нескольких вариантов информационных схем ребристого монолитного перекрытия промышленного здания. Был выполнен сравнительный анализ всех расчётных моделей визуально и в числовом аспекте. Также рассматривается эффективность использования BIM-технологий в проектировании с применением программных комплексов «Renga», «CАПФИР-3D» и «ЛИРА-САПР» в расчётно-конструктивном разделе.
Ключевые слова: ребристое перекрытие, промышленное здание, проектирование зданий и сооружений, BIM-технологии, расчётная схема, информационная модель, жёсткая вставка, напряжённо-деформированное состояние, метод конечного элемента
В статье рассмотрены вопросы повышения качества и безопасности движения пешеходов и транспортных средств в подземных линейных сооружениях. Рассмотрены основные параметры безопасности движения транспортных сооружениях тоннельного типа. Определена область применения люминесцентных и световозвращающих материалов при строительстве и эксплуатации бетонных и асфальтобетон покрытий. Даны рекомендации по применению специальных светящихся материалов в практике строительства.
Ключевые слова: бетон, асфальтобетон, световозвращающие покрытия, люминесцентные материалы, безопасность движения
2.1.1 - Строительные конструкции, здания и сооружения , 2.1.7 - Технология и организация строительства
В данной статье рассматриваются существующие принципы применения приема иллюзии в архитектуре. Представлена классификация объектов по назначению, выделены ключевые особенности групп классификации. Приведены и проанализированы примеры уже существующих построенных зданий с различной типологией. Целевое направление статьи базируется на создании концепции объема (здания) с использованием приемов оптических иллюзий для формирования комплексного решения по уточнению общего замысла объекта и достижения эффекта парадокса у зрителя. Также подробно описаны ар-хитектурные и конструктивные решения по предлагаемой концепции с определением точной локации здания относительно обзора и подхода к нему.
Ключевые слова: иллюзия, архитектурный объем, комплексное решение, парадокс, дематериализация, визуальное восприятие, конструктивный элемент, зеркальная поверхность, эффект парения, угол наклона, организация генерального плана
2.1.1 - Строительные конструкции, здания и сооружения , 2.1.11 - Теория и история архитектуры, реставрация и реконструкция историко-архитектурного наследия (архитектура)