ivdon3@bk.ru
В статье поднимается проблематика сохранения исторических архитектурно-природных комплексов на примере Петропавловского парка в Ярославле. Рассмотрены исторические этапы формирования архитектурно-паркового ансамбля Петропавловского парка, их влияние на конечный облик ансамбля. Проведен сравнительный анализ со схожими архитектурно-парковыми ансамблями, выявлены общие характерные особенности и установлены принципы формирования Петропавловского парка. Предложена модель сохранения Петропавловского архитектурно-паркового ансамбля Ярославля, представленная в виде генерального плана парковой территории. Модель содержит предложения по реорганизации территории, пешеходной парковой сети и реставрации исторически значимых сооружений.
Ключевые слова: архитектурно-парковый ансамбль, Петропавловский парк, Ярославская Большая Мануфактура, регулярная планировка, теоретическая модель сохранения
2.1.1 - Строительные конструкции, здания и сооружения , 2.1.11 - Теория и история архитектуры, реставрация и реконструкция историко-архитектурного наследия (архитектура)
Статья посвящена вопросу усиления CLT-панелей (cross-laminated timber panels) из перекрестно-клееной древесины композитными материалами. Данная тема является актуальной в связи с активным развитием строительства многоэтажных зданий с применением несущих деревянных конструкций. С 2019 года в России допускается проектирование жилых домов высотой до 28 метров включительно, с использованием CLT-панелей. В статье освещен отечественный и зарубежный опыт возведения деревянных высотных зданий. Проанализированы результаты исследований, посвященных усилению нижней поверхности изгибаемых CLT-панелей с различным количеством слоев тканями и ламелями на основе углеродных, базальтовых и льняных волокон. Сделан вывод о необходимости дальнейшего изучения данного вопроса с учетом свойств различных композитных материалов, а также классов и пород древесины.
Ключевые слова: внешнее армирование, высотное здание, деревянная конструкция, древесина, композит, ламель, перекрестно-клееная древесина, углеволокно, усиление, CLT-панель
Российская Федерация – многоконфессиональное государство, в котором в последнее время отмечается рост объемов строительства различных культовых сооружений. При этом основная часть возводимых храмов – это небольшие здания, располагающиеся, как правило, в поселках и малых городах и рассчитанные на одновременное посещение до 120-150 прихожан. Для их строительства применяются различные материалы, в том числе и древесина. Обычно – это бревенчатые или брусчатые здания, однако возможно применение и других систем деревянного домостроения. В качестве примера рассмотрено строительство Храма Преображения Господня на одном из хуторов Ростовской области, несущие конструкции которого выполнены по технологии легкокаркасного домостроения. Наличие открытого пространства в центральной части Храма и размещение над ним надстройки в виде восьмерика потребовало формирования металлодеревянного каркаса. Показано, что совместное использование стали и древесины в легкокаркасных зданиях обеспечивает рациональную организацию пространства культовых сооружений.
Ключевые слова: культовое сооружение, храм, звонница, восьмерик, притвор, алтарь, древесина, легкокаркасное здание, балка, двутавр, опорная конструкция
Выявлено влияние доменного молотого граншлака на кинетику набора прочности бетонов, приготовленных на композиционном вяжущем. Композиционное вяжущее содержало портландцемент в количестве 70, 60 и 50 %, а остальное молотый граншлак. Установлено, что на раннем этапе набора прочности бетоны на композиционном вяжущем имеют прочность ниже бетонов, приготовленных на портландцементе на 10-24%. Однако, в возрасте 28 суток, прочность бетонов на композиционном вяжущем соответствует прочности бетонов на портландцементе. Применяя поликорбоксилатные гиперпластификаторы, удалось получить бетоны с В/Ц отношением, равным 0,25-0,35, что позволило добиться высокой ранней прочности, превышающей контрольные составы на 10-20%.
Ключевые слова: портландцемент, граншлак, помол, композиционное вяжущее, кинетика набора прочности, гиперпластификатор, кинетика набора прочности
Мировые запасы возобновляемых источников энергии неуклонно снижаются, но комфортность жизни современного общества должна оставаться на прежнем уровне. Современное решение задач теплозащиты фасадных систем зданий связано с анализом удельной теплоемкости материалов, входящих в их состав. Особенно актуальным становится использование новых энергоэффективных материалов. К таким материалам можно отнести вакуумные теплоизоляционные панели, которые значительно уменьшают потери тепла в сравнении с традиционной теплоизоляцией.
Ключевые слова: энергоэффективность зданий, теплозащита фасадных систем, теплоизоляция, вакуумные теплоизоляционные панели, строительное производство
В статье приводятся результаты обследования двух зданий производственного назначения, выводы о их аварийном техническом состоянии и нецелесообразности восстановления. Анализируются современные методы сноса и демонтажа зданий в стесненных условиях сложившийся городской застройки. Рассматриваются основные технологии рециклингового демонтажа и утилизации строительных отходов, образующихся при демонтаже зданий: «умный снос» и технология поэлементной разборки зданий с повторным использованием материалов, изделий и конструкций. Анализируется экологичность, экономичность и ресурсосбережение при применении рециклинговых технологий к демонтажу рассматриваемых зданий. Отмечается необходимость проработки и применения в нашей стране технологий поэлементной разборки зданий с повторным использованием материалов, изделий и конструкций.
Ключевые слова: обследование зданий, снос, демонтаж, методы демонтажа, умный снос, рециклинговой демонтаж, повторное применение конструкций
2.1.1 - Строительные конструкции, здания и сооружения , 2.1.7 - Технология и организация строительства
Ликвидация последствий чрезвычайных ситуаций при проведении спасательных работ будет успешной с применением надежного модульного грузоподъемного оборудования. Предложенная концепция системы мобильного оборудования способствует применению послойной разборки завалов разрушенных многоэтажных зданий и сооружений. Представлены основные конструктивные элементы системы мобильного грузоподъемного оборудования.
Ключевые слова: землетрясения и катастрофы, мобильное оборудование, грузоподъемное устройство, минимизация времени, модульное устройство
2.1.1 - Строительные конструкции, здания и сооружения , 2.3.3 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами
В статье дано описание разработанной конструкции образца соединения деревянных элементов, которая лишена недостатков существующих технических решений, позволяющих моделировать действительную работу реальных деревянных конструкций. Конструкция позволяет повысить достоверность результатов проводимых испытаний, упрощает методику проведения испытаний и процесс обработки результатов испытаний. Разработанная конструкция образца в полной мере отражает действительную работу реальных соединений балочной клетки деревянного здания, вызывает у образца напряженно-деформированное состояние, в большой степени схожее с напряженно-деформированным состоянием реального соединения за счет корректного применения основных положений теории подобия для связи модели с натурной конструкцией деревянного здания, схемы приложения нагрузки к образцу и методики проведения экспериментов.
Ключевые слова: деревянные конструкции, древесина, соединение деревянных элементов, испытание образца соединения деревянных элементов, деревянная балка, главная балка, второстепенная балка, металлические накладки, шурупы, повышение надежности
В работе рассмотрена проблема устройства примыканий вновь возводимых проездов и дорог производственных сельскохозяйственных предприятий к существующим дорогам и проездам. При стыковке «пирогов» дорожных одежд проектируемых проездов с существующим благоустройством необходимо решить задачу по предотвращению трещинообразования в покрытии в местах перепада толщин конструктивных слоев. В статье данная задача решена как с технической стороны, путем обеспечения совместной работы новой и существующей конструкции дороги, так и с нормативной путем отнесения проектируемого проезда к дороге IVв категории, в соответствии с СП 37.13330.2012, позволяющей устройство дороги с обочинами без бордюров и, как следствие, без ливневой канализации и очистных сооружений.
Ключевые слова: дорожная сеть, кадастровые границы, конструкция уширения проезда, техническое решение примыкания дорог, поперечный профиль
В статье рассматривается проблема реконструкции мостовых сооружений, а именно восстановление грузоподъемности, снизившейся в процессе многолетней эксплуатации. Отмечена актуальность исследования, его цели и задачи. Предложена классификация конструкций усиления по различным признакам. Разобраны часто используемые на практике ввиду усилений мостов их достоинства и недостатки. Изложенный материал иллюстрирован фотографиями объектов. Представлен современный способ усиления на основе использования углеродного композита. Отмечены значительные недостатки этого способа для усиления мостов и его модификация, использующая натяжное устройство для закрепления и натяжения углеродных ламелей. Представлены основные выводы.
Ключевые слова: мост, усиление, реконструкция, шпренгель, углеродный композит, ламель, грузоподъёмность, несущая способность, натяжение
Объект исследования – С-образные элементы, изготовленные из тонкостенных холодногнутых профилей. Предметом исследования является устойчивость С-образных стержневых элементов из тонкостенных холодногнутых профилей. Цель исследования: разработка процесса расчета методом конечных элементов и определение коэффициентов потери общей устойчивости тонкостенных холодногнутых стержней. Метод. Для сокращения времени и объема расчетных операций используется численно-аналитический метод исследования. Коэффициенты потери устойчивости определяются методом конечно-элементного анализа потери общей устойчивости холодногнутых элементов легких стальных тонкостенных конструкций с использованием программного комплекса. Результат. В результате анализа получена таблица суммарных коэффициентов холодногнутых тонкостенных стержней, которую можно представить в виде таблицы для расчетов по показателям – сравнительный анализ обратного численно-аналитического метода расчета с методом конечных элементов с использованием компьютернoй программы.
Ключевые слова: устойчивость, метод конечных элементов, тонкостенные холодногнутые профили, сталь, программный комплекс, конструкция
В работе описана модель поведения соединения деревянных конструкций с вклеенными стержнями при воздействии отрицательных температур. Приведены результаты по определению сопротивления древесины продавливанию вклеенного стержня армированных соединений деревянных конструкций при температурах - 30°С, -70°С и +22°С. Выявлены характерные особенности разрушения арматурного стержня и соединения в целом.
Ключевые слова: древесина, вклеенные стержни, экстремальные температурно-влажностные условия, прочность клеевого соединения на вдавливание металлических стержней
В данной статье рассматривается процесс сбора исходных данных для кадастровой оценки объектов культурного наследия. Выявлено, что объекты культурного наследия обладают целым рядом особенностей среди прочих объектов недвижимости, поэтому следует уделять особое внимание методике оценки таких объектов. Целью исследования является анализ и выявление проблемных вопросов сбора исходных данных об объектах культурного наследия при проведении государственной кадастровой оценки. Результаты исследования показали ряд проблемных вопросов, связанных с видом объекта культурного наследия, с его привязкой к кадастровому номеру и с возможностью интерпретации полученной информации для приведения её к автоматической обработке данных.
Ключевые слова: государственная кадастровая оценка, объект культурного наследия, сбор исходных данных, межведомственное взаимодействие, статус объекта культурного наследия
2.1.1 - Строительные конструкции, здания и сооружения , 2.3.1 - Системный анализ, управление и обработка информации
В работе рассмотрены возможности и препятствия интеграции возобновляемых источников энергии (ВИЭ) в мегаполисах на примере г. Москва. Был проведен анализ применяемых технологий генерации на основе ВИЭ с учетом их применимости в крупных городах. Особое внимание уделено переоборудованию неиспользуемых исторических плотин в малые гидроэлектростанции (МГЭС) в качестве интеграции ВИЭ в мегаполисах. По результатам проведенного технико-экономического анализа было выявлено, что переоборудование неиспользуемой плотины на р. Яуза в МГЭС является обоснованным.
Ключевые слова: малая гидроэлектростанция, неиспользуемая плотина, мегаполис, интеграция возобновляемых источников энергии
Одной из актуальных проблем в области анализа нагрузок и воздействий на несущие конструкции является их идентификация. Имеется в виду точка приложения тип воздействия и его интенсивность в случаях, когда имеется результат воздействия, а параметры, вызвавшие этот результат не определены. Например, это аварийное воздействие, в результате которого система получает деформации и разрушение. Решение таких задач возникает при анализе аварий на несущих конструкциях в строительстве, а также при мониторинге деформированного состояния сооружений во времени. В статье предлагается использовать принципы нейросетевого моделирования для решения задачи идентификации воздействия в виде сосредоточенной силы на примере балочных систем. Входными данными в нейроны считаем значения линейных и угловых узловых перемещений при некотором воздействии. В качестве примера рассматривается линейно- деформируемая балка постоянной жесткости, материал которой является сплошной изотропной средой.
Ключевые слова: нейронная сеть, прогибы, несущая конструкция, перемещение, деформация, идентификация
2.1.1 - Строительные конструкции, здания и сооружения , 2.1.9 - Строительная механика
В статье рассматривается плоская задача расчёта взаимодействия водопропускной трубы разных очертаний с обоймой грунта с учётом конструктивной нелинейности. В силу невозможности грунта работать на растяжение, взаимодействие трубы и грунта принято односторонним. В задаче изменяется очертание трубы при прочих равных параметрах. В качестве результатов расчёта рассматривается область контакта/отрыва и сцепления/проскальзывания трубы с грунтом. По результатам расчётов даны рекомендации по выбору очертания водопропускных труб.
Ключевые слова: конструктивная нелинейность, контакт с трением, односторонние связи, линейная задача дополнительности, численные модели, метод конечных элементов
1.2.2 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 2.1.1 - Строительные конструкции, здания и сооружения
В статье приведены новейшие патенты по строительным технологиям, большинство патентов подано в Китае.
Ключевые слова: описания патентов, строительные технологии
На примере балок рассматривается динамика систем с односторонними связями. Предложен алгоритм расчета таких систем как комбинация шаговых метода Ньюмарка и алгоритма Лемке, определяющего рабочую схему балки на каждом временном шаге. Рассмотрены модельные задачи при гармонической возбуждающей силе, внезапно приложенной силе, импульсном воздействии. Исследована численная сходимость решения при сгущении временной сетки. Показано, что точность решения существенно зависит от определения момента смены рабочих схем, поскольку погрешность решения нарастает с увеличением событий «включение/выключение» односторонних связей.
Ключевые слова: конструктивная нелинейность, односторонние связи, линейная задача дополнительности, алгоритм Лемке, динамика сооружений, метод Ньюмарка
2.1.1 - Строительные конструкции, здания и сооружения , 2.1.9 - Строительная механика
Стальные стропильные фермы являются основным видом несущих конструкций, используемых в покрытиях промышленных зданий. Среди них значительное распространение получили фермы типа «Молодечно», в которых в качестве стержней используются замкнутые гнутосварные профили квадратного и прямоугольного поперечных сечений. Применение указанного вида проката дает возможность создавать конструкции без фасонок и соединительных планок, с максимальной степенью автоматизации процессов, что существенно сокращает трудоемкость и снижает стоимость их изготовления. Другой особенностью рассматриваемых покрытий является их беспрогонное решение. Фермы располагаются с шагом 4м, опираясь на подстропильные конструкции. Однако в такой ситуации нагрузки на ферму и усилия в элементах невелики, в связи с чем, а также с учетом ограниченности сортамента гнутосварных профилей, вероятны недонапряжения элементов ферм и перерасход металла. Рассмотрены три варианта покрытий с различными шагами стропильных ферм, а также определен расход металла на квадратный метр покрытия. Доказано, что с увеличением шага стропильных ферм металлоемкость покрытий уменьшается.
Ключевые слова: «Молодечно», стропильная ферма, подстропильная ферма, сплошной прогон, решетчатый прогон, шаг ферм, расход металла
В статье рассматривается возможность применения программного комплекса ANSYS WORKBENCH к расчету неравномерности осадок фундаментов зданий. Неоднородность физико-механических свойств грунта, разница в толщине несущего слоя и другие факторы приводят к неравномерному развитию осадки. Это вызывает появление трещин в несущих конструкциях, а в худшем случае - разрушение части здания или здания в целом. Методы расчета осадок весьма сложны, однако использование возможностей современных компьютеров и программ компьютерного моделирования позволяет получить простое и точное решение таких задач. В программном пакете ANSYS произведена оценка деформаций фундамента на неоднородных грунтах. Предлагаемая методика может быть использована для количественной оценки неравномерности осадок фундаментов реальных зданий и сооружений.
Ключевые слова: ANSYS WORKBENCH, фундамент, неравномерная осадка, перекос, компьютерное моделирование, деформация, метод конечных элементов
1.2.2 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 2.1.1 - Строительные конструкции, здания и сооружения
Проведены исследования круговой цилиндрической сетчатой оболочки с дополнительными стержнями и повышенной жесткостью опорных ребер. В рамках поиска оптимальной конструкции использован критерий рационального расхода материала. По результатам исследований выявлены закономерности распределения силовых факторов и параметров деформирования. Выполнена оценка степени активности работы и уязвимости к деформациям. Проанализированы опасные участки поверхностей, получены мозаики усилий и перемещений. Определен вклад элементов подкрепления и выявлено влияние жесткости опорных ребер. Достигнута существенная разгрузка пространственной конструкции и зафиксирован высокий уровень сопротивления воздействиям. Получено значительное снижение расчетных показателей.
Ключевые слова: цилиндрическая сетчатая оболочка, подкрепление стержнями, жесткость опорных ребер, оптимизация, усилия, перемещения, расход материала
Безопасность опасных производственных объектов напрямую связана с надежной эксплуатацией трубопроводных систем, так как неисправность, возникшая в элементах таких систем, может привести к серьезным последствиям для производств и окружающей среды. Так как наибольшее количество отказов связано с неисправностями, возникшими в результате коррозии, то для повышения надежности требуется повышение коррозионной стойкости металла элементов трубопровода. В статье проводится обзор материалов для изготовления деталей, влияние различный климатических условий на механические свойства сталей. Также представлен разработанный поворотный затвор, предназначенный для автоматического предотвращения обратного потока рабочей среды. Для подтверждения работоспособности конструкции был проведен прочностной расчет конструкции, где рассматривается ее напряженно-деформированное состояние в заданных условиях нагружения. По итогам были получены значения максимальных эквивалентных напряжений, максимальных деформаций и перемещений, являющиеся ниже максимально допустимых.
Ключевые слова: трубопроводная система, трубопровод, запорная арматура, поворотный обратный затвор, математическое моделирование, метод конечных элементов
1.2.2 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 2.1.1 - Строительные конструкции, здания и сооружения
Приведён обзор исследований фотоэлектрических хроматических устройств регулирования прозрачности стекла и одновременной выработки электрической энергии посредством внутреннего фотоэффекта. Подробно рассмотрены устройства на основе тонкоплёночных гетероструктур с кестеритом в качестве фотоэлемента. Кестерит – поглощающий материал, состоящий из меди, олова, цинка, серы и селена, новый перспективный материал для создания «умного» остекления с регулируемой прозрачностью. Проведено сравнение энергетических характеристик покрытий на основе кестерита с покрытиями других типов. Показана перспективность кестерита в качестве основы создания эффективных автономных фотоэлектрических окон регулируемой прозрачности.
Ключевые слова: фотоэффект, прозрачность, стекло, кестерит, перовскит, кремний, окно, энергетическая эффективность, электрохромный эффект
2.1.1 - Строительные конструкции, здания и сооружения , 2.1.5 - Строительные материалы и изделия
Предложена новая строительная конструкция - стальная сварная двутавровая балка с преднапряженной перфорированной стенкой. Преднапряжение в балке создается с помощью вытягивания стенки и последующей сварки с поясами. До преднапряжения в стенке вырезаются отверстия. С применением программного комплекса ЛИРА-САПР, предложена модель, которую можно использовать для исследования работы конструкции преднапряженной перфорированной балки (ПНПБ). Исследуется влияние различной формы пустот в стенке на изменение напряженно-деформированного состояния стальных двутавровых балок, предварительно напряженных вытяжкой стенки. Проведена предварительная оценка о благоприятном влиянии создания преднапряжения в обычной перфорированной балке на напряженно-деформированное состояние балок с разной формой перфораций в стенке.
Ключевые слова: стальные конструкции, предварительное напряжение, численный эксперимент, нормальные и касательные напряжения, несущая способность
2.1.1 - Строительные конструкции, здания и сооружения , 2.1.9 - Строительная механика
Рассматривается проблема качества строительно-монтажных работ на промежуточных этапах. Обозначается роль технического надзора в строительном процессе. Предлагается к рассмотрению показатель «Коэффициент качества» отражающий не только качество работ, но и эффективность работы инженера технического надзора в процессе строительства.
Ключевые слова: качество, качество строительного производства, индекс качества строительства, коэффициент качества, предписания, инженер технического надзора