ivdon3@bk.ru
В статье рассмотрены результаты анализа напряженно деформированного состояния узла сопряжения колонны и ригеля монолитной железобетонной рамы – в частности, карнизные узлы крайних колонн, имеющие Г-образную форму. В этих узлах часть или вся растянутая (верхняя) арматура ригеля, изгибаясь по некоторому радиусу R, переходит в колонну. Предметом исследования является напряжённое состояние бетона рамного узла, а также особенности работы криволинейного участка растянутой арматуры. Исследование особенностей работы бетона выполнялось путём постановки вычислительного эксперимента. Моделирование выполнялось в программном комплексе Лира-САПР. Приведены характеристики модели (конечно-элементной схемы) и основные результаты расчёта – распределение и численные значения напряжений. Для оценки фактической работы растянутой арматуры узла сделан анализ влияния предыстории нагружения арматурного стержня – его пластический изгиб для придания требуемого очертания. Установлено, что напряжённое состояние бетона биссектрального сечения принципиально отличается от напряженно деформированного состояния бетона в нормальных сечениях ригеля и стойки. Учёт предыстории нагружения арматурного стержня (предварительный неупругий изгиб) позволил сделать вывод о том, что при одной и той же растягивающей силе деформации предварительно изогнутого стержня превышают деформации прямолинейного стержня. Очевидно, что это обстоятельство ведёт к увеличению ширины раскрытия трещин.
Ключевые слова: рамный узел, железобетон, арматура, напряжения, деформации, биссектральное сечение, нормальное сечение, пластический изгиб, радиус загиба, предыстория нагружения, конечный элемент, Лира-САПР
2.1.1 - Строительные конструкции, здания и сооружения , 2.1.9 - Строительная механика
В статье приведены результаты опытных испытаний ряда железобетонных внецентренно сжатых конструкций, усиленных композитными материалами в продольном и поперечном направлении. В ходе проведения исследования было установлено, что композитное внешнее армирование работает в железобетонных конструкциях не одинаково, а зависит от зоны расположения композитных материалов на конструкции. Это связано с разной концентрацией напряжений по длине железобетонных конструкций от действия изгибающих моментов и поперечных сил. Следствием данного неравномерного напряжённого состояния в композитных материалах является преждевременное их отслоение и занижение общей эффективности системы усиления. В данной статье представлены результаты экспериментальных данных значений относительных деформаций εf композитных материалов железобетонных усиленных стоек, гибкостью λh=10, испытанных при большом эксцентриситете приложения нагрузки (е0 = 4 см или 0,32h), выходящей за ядро сечения. В данной работе рассматриваются различные варианты композитного усиления расположенного, как в продольном, так и в поперечном направлении. Деформации фиксировались тензодатчиками с базой 2,0 см, на всех уровнях нагрузки. В результате, были зафиксированы максимальные относительные деформации композитных материалов, выявлены наиболее эффективные зоны расположения поперечных хомутов и места, где деформация вдоль волокон не развивались, следовательно, композит в системе усиления, не работал. Полученные данные дают возможность разрабатывать наиболее рациональные варианты усиления.
Ключевые слова: бетон, железобетон, композитный материал, углепластик, внешнее армирование, деформации, сжатые элементы
Рассматривается существующая классификация объектов социального назначения на примере зданий школьных учреждений с привязкой к емкости по ученикам и размещению в населенных пунктах различного типа. Определены ключевые внешние и внутренние факторы, влияющие на принятие решения строительной организацией о подписании контракта на строительство школьных учреждений, описана проблематика – недостаточная транспортная доступность, недостаток ресурсной базы, отставание по срокам строительства при реализации проектов социального назначения. Рассмотрено влияние выбранного конструктивного решения, а также климатических условий на сроки реализации проекта.
Ключевые слова: классификация объектов социального назначения, влияние конструктивных решений на сроки реализации объекта строительства, коэффициент транспортной доступности регионов, обеспеченность ресурсной базой
2.1.1 - Строительные конструкции, здания и сооружения , 2.1.7 - Технология и организация строительства
В поквартирных горизонтальных коллекторных системах применяются трубы из различных материалов, в том числе полимерных. Одновременно с этим в системах отопления применяются стальные, алюминиевые и биметаллические радиаторы отопления, которые подвержены коррозии. В случае высокого содержания кислорода в теплоносителе, процессы коррозии происходят достаточно интенсивно, что приводит к снижению сроку службы стальных элементов. Полимерные трубы обладают газопроницаемостью, что может быть следствие попадания кислорода в теплоноситель. Отдельным вопросом для задачи газопроницаемости полимерных труб является определение растворимости. Целью данной работы является определение растворимости газов в теплоносителе при характерных режимах эксплуатации системы водяного отопления. В работе представлен один из подходов для определения растворимости газов в теплоносителе исходя из совокупности экспериментальных данных, полученных в прошлом веке для определённого диапазона температуры и давления воды.
Ключевые слова: система водяного отопления, кислородопроницаемость, газопроницаемость, полимерные трубы, растворимость газов
2.1.1 - Строительные конструкции, здания и сооружения , 2.1.3 - Теплоснабжение, вентиляция, кондиционирование воздуха, газоснабжение и освещение
В статье приведены результаты экспериментального исследования прочности образцов древесины и бетона при смятии плоским штампом при кратковременном действии нагрузки. При совместной работе железобетонной плиты и деревянной балки в соединении происходит смятие деревянного и бетонного элементов, поэтому необходимо знать значения прочности при данных видах загружений древесины и бетона. Определены величины прочности древесины , бетона на керамзитом заполнителе, соотношения прочности на сжатие и смятие материалов, а также физические свойства материалов согласно требованиям нормативных документов. Также получены значения деформации древесины и построены график зависимости деформаций от напряжений, графики прироста деформаций для определения прочности на смятие материалов.
Ключевые слова: кратковременная нагрузка, прочность, плоский штамп, сжатие, смятие, коэффициент постели, древесина, бетон
Приводиться метод определения напряженно-деформированного состояния свайных фундаментов под металлические опоры линий электропередач при технической экспертизе объектов электросетевого хозяйства в условиях Крайнего Севера. Даётся пример расчета с использованием автоматического программного комплекса ЛИРА. Определяется наиболее напряженные участки конструкций. Доказывается перспектива использования САПР при технической экспертизе объектов электросетевого хозяйства.
Ключевые слова: строительные конструкции, металлические конструкции, объекты энергетики, напряженно-деформированное состояние, техническая экспертиза
В работе рассмотрен опыт применения нейросетей в строительстве. Широкое освещение успехов ИИ в различных областях строительства обусловило рост интереса бизнеса и общества к успешному внедрению ИИ в различные строительные сферы. Приведены примеры использования нейросетей в строительной экспертизе рабочей документации «Конструкции металлические» и «Конструкции металлические деталировочные». Описан процесс решения поставленных задач экспертом-строителем в сравнении с ответами полученными нейросетью. Дан сравнительный анализ качества полученных результатов эксперта-строителя и искусственного интеллекта. В рамках данного исследования были проанализированы основные алгоритмы обучения нейронных сетей, которые являются применимыми для решения поставленной задачи. Особое внимание уделено алгоритмам, способным эффективно обрабатывать вариации параметров и новые конфигурации, не представленные в тренировочном наборе данных. Применение данных алгоритмов обеспечит повышенную точность при масштабировании решения. Приведен нейросетевой прогноз для данной области строительной экспертизы.
Ключевые слова: нейросеть, строительство, строительная экспертиза, эксперт-строитель, сравнительный анализ, обучающая выборка, нейросетевой прогноз
1.2.2 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 2.1.1 - Строительные конструкции, здания и сооружения
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
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
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
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