ivdon3@bk.ru
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)
Описаны основные проблемы, связанные с принципами расчета и проектирования строительных конструкций зданий и сооружений в сейсмических активных районах в соответствии с положениями нормативного документа СП 14.13330.2018. Отмечены сложности, которые могут возникнуть при использовании зарубежных нормативных требований в части проектирования и расчета. Рассмотрен расчет плоской стальной многоэтажной рамы на основное и особое сочетание нагрузок и воздействий. Расчет рамы на особое сочетание выполнен по СП 14.13330.2018 с учетом и без учета дополнительных требований зарубежных норм проектирования ASCE/SEI 7-22, ANSI/AISC 341-22. Требования иностранных норм учитывались не в полном объеме, а только в части повышения надежности конструкции, по определенным позициям. Проанализировано изменение параметра металлоемкости рамы при различных вариантах расчетов. Сформулированы выводы и даны рекомендации путей снижения металлоемкости при расчете на сейсмическое воздействие с учетом повышения надежности строительных конструкций.
Ключевые слова: конечно-элементные схемы, колонны, ригели, сейсмическое воздействие, стальные рамные каркасы, плоские рамы, проектирование, предельные состояния, материалоемкость, оптимизация, надежность, особое сочетание, коэффициенты сочетаний
В статье приведен анализ состояния вопроса нормирования в части выполнения расчетного обоснования и конструирования усиления железобетонных конструкций с применением систем внешнего армирования на основе углеродных волокон. Рассмотрены нормативные документы РФ и зарубежные, проведен анализ применения внешнего армирования на основе композитных материалов для различных по характеру работы конструкций, выделены недостатки имеющихся методик расчета и конструирования. В заключении приведены рекомендации по соответствующему совершенствованию методик расчета и конструирования.
Ключевые слова: внешнее армирование, углеродное волокно, усиление, восстановление
2.1.1 - Строительные конструкции, здания и сооружения , 2.1.9 - Строительная механика
В статье изложены результаты проведенного лабораторного испытания и конечно-элементного моделирования конструкции фасадной корзины под наружный блок сплит-системы. Выполнен сравнительный анализ полученных данных. В ходе моделирования были учтены основные возможные расчетные ситуации и определены опасные зоны, по которым ожидается разрушение. Для подтверждения полученных расчетных значений проведено натурное испытание, в котором было реализовано моделирование ветрового давления при помощи двух горизонтально приложенных нагрузок. По результатам испытаний определено, что использованный метод моделирования соответствует действительности, также был установлен характер разрушения и предельно допустимые нагрузки. На основании чего были сделаны вывод о пригодности использования рассмотренного в статье варианта конструкции фасадной корзины для заданных условий эксплуатации.
Ключевые слова: конечно-элементная модель, испытание, несущая способность, надежность, деформативность, корзина под кондиционер, кронштейн, разрушение
В статье исследуется двумерное обтекание прямоугольных цилиндров с соотношением сторон от 0.1 до 2.0 с применением модели турбулентности k-e Realizable при числе Рейнольдса 2×E5. Численными расчетами в программе ANSYS Fluent были получены изменения коэффициентов лобового сопротивления, поперечной силы и числа Струхаля в зависимости от размеров сечения призмы. Расчеты были проведены при интенсивности турбулентности набегающего потока 2% и 4%. По результатам расчетов было установлено, что при турбулентности 4% отмечается хорошее совпадение суммарных аэродинамических характеристик с имеющимися экспериментальными данными.
Ключевые слова: обтекание прямоугольного цилиндра, модель турбулентности k-e Realizable, аэродинамические характеристики прямоугольного цилиндра
1.2.2 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 2.1.1 - Строительные конструкции, здания и сооружения
Рассматривается архитектура многофункциональных жилых комплексов (МФЖК) в аспекте «устойчивости» к внешним факторам и воздействиям. Выделяется четыре уровня формообразования МФЖК: уровень градостроительной структуры; уровень объемно-пространственной организации; уровень функциональной и архитектурно-планировочной структуры; уровень композиционной организации и поиска выразительного облика МФЖК. На каждом из выделенных уровней достигаются «целевые» показатели «устойчивой архитектуры». Процесс формообразования МФЖК рассматривается как последовательность комбинаторно-поисковых этапов и процедур на основе моделирования геометрических параметров визуальной модели МФЖК с целью максимального приближения к «показателю устойчивости». Предлагается четыре метода комбинаторно-поискового моделирования: метод «наложения» планировочных каркасов; метод «трассирования» формообразующего контура; метод «коллажирования» функционально-планировочных элементов; метод комбинирования «регулярных сеток» в общественно-деловой и жилой части МФЖК. Для интенсификации комбинаторно-поисковых процедур предлагается применять технологии цифрового проектирования.
Ключевые слова: многофункциональные жилые комплексы, устойчивая архитектура, комбинаторно-поисковое моделирование, методы, процедуры
2.1.1 - Строительные конструкции, здания и сооружения , 2.1.12 - Архитектура зданий и сооружений. Творческие концепции архитектурной деятельности
В работе приведены результаты обследования консолей сборных железобетонных колонн строящего производственного здания. Описаны последствия, возникающие при допущении ошибок во время изготовления колонн, а также методика расчета консоли. Обследование выполнялось с целью обнаружения положения арматуры в консолях железобетонных колонн. При выполнении обследования технического состояния ставились следующие задачи: определить фактическое состояние несущих конструкций, узлов их сопряжения на момент обследования, установить фактическое армирование конструкций, дать рекомендации по восстановлению (усилению) несущей способности консолей колонн.
Ключевые слова: обследование, несущая способность, колонна, бетон, арматура, усиление
В работе предложен подход к определению уровня защищенности бренда застройщика, под которым понимается репутация застройщика относительно регионального рынка, формируемая в сети Интернет. Уровень защищенности бренда застройщика учитывает индекс туманности Ганнинга текстовых отзывов о застройщике, средний объем слов в текстовых отзывах о застройщике, количество негативных текстовых отзывов о застройщике, общее количество текстовых отзывов о застройщике и степень конкуретности рынка недвижимости в регионе. Приведены и проанализированы оценки уровня защищенности бренда застройщиков г. Перми и г. Екатеринбурга. Для того, чтобы снизить репутационные риски и улучить уровень защищенности бренда, если он недостаточно высок, застройщикам рекомендовано регулярно собирать у клиентов положительные отзывы, проводить аудит защищенности бренда, а затем классифицировать отрицательные отзывы на правдивые и ложные. Правдивые негативные отзывы необходимо обсуждать с клиентами, устранять причину негативной обратной связи, а затем предлагать клиентам удалять или корректировать негативные отзывы. При работе с ложными негативными отзывами необходимо добиваться их удаления либо публиковать для них в сети Интернет подробные аргументированные опровержения.
Ключевые слова: застройщик, отзыв в сети интернет, индекс туманности Ганинга, защищенность бренда, степень конкуретности рынка, управление репутационными рисками
2.1.1 - Строительные конструкции, здания и сооружения , 5.2.6 - Менеджмент
В работе приведены результаты обследования железобетонного монолитного фундамента шаровой мельницы с центральной разгрузкой. Описаны последствия, возникающие при допущении ошибок во время возведения фундамента машин с динамическими нагрузками, а также методика мониторинга фундамента. Обследование выполнялось в связи с увеличением уровня вибрации оборудования, установленного на фундамент и обнаружением дефектов фундамента в виде трещин и сколов бетона. При выполнении обследования технического состояния ставились следующие задачи: определить фактическое состояние несущей конструкции на момент обследования, установить физико-механические характеристики материалов конструкции, указать характеристики и размеры повреждений, достаточных для определения объемов ремонтно-восстановительных работ, разработать рекомендации для дальнейшей безопасной эксплуатации конструкции.
Ключевые слова: обследование, несущая способность, фундамент, динамическая нагрузка, бетон, арматура, усиление
Самые важные области технологий 3d-печати. Примеры патентов
Ключевые слова: 3d-печать, патенты, гражданское строительство, промышленность, медицина
2.1.1 - Строительные конструкции, здания и сооружения , 2.1.7 - Технология и организация строительства
Модернизация университетских кампусов в контексте развития отечественных высшего образования и науки для повышения технологического суверенитета страны является одной из актуальных проблем современной отечественной архитектуры. В статье рассмотрены основные факторы, обуславливающие необходимость модернизации существующих университетских кампусов и влияющие на её возможности и инструментарий. На основе анализа указанных факторов сформулированы основные современные требования к модернизации кампусов.
Ключевые слова: модернизация, университетский кампус, факторы модернизации, требования модернизации
2.1.1 - Строительные конструкции, здания и сооружения , 2.1.12 - Архитектура зданий и сооружений. Творческие концепции архитектурной деятельности
В статье проанализирована идея об архитектурных заповедниках, предложенная псковским архитектором и реставратором Ю.П. Спегальским в середине XX в. Псковский реставратор предлагал выделить отдельные участки центра города с древними памятниками на их территории как основу его развития в качестве музея под открытым небом. План не был воплощен, но в последствии данная теории была положена в основу успешно реализованных современных реставрационных и архитектурных проектов, направленных на развитие городской среды Пскова. Рассмотрены варианты продолжения развития идеи в ближайшем будущем на примере комплекса, сформированного древними оборонительными сооружениями и памятником архитектуры конструктивизма.
Ключевые слова: Ю.П. Спегальский, архитектура древнего Пскова, творчество А.А. Оля, реставрация в Пскове, Мстиславская башня
2.1.1 - Строительные конструкции, здания и сооружения , 2.1.11 - Теория и история архитектуры, реставрация и реконструкция историко-архитектурного наследия (архитектура)
В настоящее время технология 3d - печати является лидерующей строительной технологией. Такая технология широко патентуется в основном в США и Китае. Особый интерес представляет изготовление LEGO - подобных бетонных модулей методом 3d - печати.
Ключевые слова: строительная 3d – печать, патенты 2024 года, изготовление LEGO - подобных бетонных модулей методом 3d - печати
2.1.1 - Строительные конструкции, здания и сооружения , 2.1.7 - Технология и организация строительства
В статье рассматривается численное решение динамической задачи взаимодействия здания с основанием. Разработанные алгоритм и компьютерная программа реализованы на примере расчета 9-этажного каркасного здания с учетом работы буронабивных свай. от воздействия в виде заданной акселерограммы землетрясения.
Ключевые слова: численное моделирование, коренная порода, акселерограмма, сплайн аппроксимация, буронабивные сваи, парциальные частоты, шаг интегрирования
1.2.2 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 2.1.1 - Строительные конструкции, здания и сооружения
В статье рассматриваются особенности и перспективы реализации распределенного управления критически важными объектами городской инфраструктуры на принципах автономности; выделяются основные технологии, направления развития и особенности энергоперехода в условиях городской среды, способствующие внедрению распределенного управления объектами городской инфраструктуры. В исследовании основной акцент сделан на анализе распределенной структуры комплексной безопасности критически важных объектов городской инфраструктуры и разработке общих принципов распределенного управления объектов критической инфраструктуры по технологии «Автономное здание».
Ключевые слова: распределённое управление, технология, энергетика, энергопереход, городская инфраструктура, критически важный объект, электрификация, децентрализация, автоматизация, автономность
2.1.1 - Строительные конструкции, здания и сооружения , 2.3.1 - Системный анализ, управление и обработка информации
Использование сплошного аналога и привлечение соответствующей теории устойчивости позволило выполнить математическое моделирование и определить параметры критического состояния цилиндрических сетчатых оболочек в зависимости от геометрических характеристик и количества полуволн формы потери устойчивости. Определены величины критической нагрузки цилиндрических сетчатых оболочек с учетом геометрических и силовых факторов. По результатам расчетов выявлены и проанализированы закономерности изменения количества полуволн формы потери устойчивости и получения минимальной величины критической нагрузки при условии максимального приближения изгибной и мембранной жесткостей. Показан числовой пример, в котором определены величины критической нагрузки и жесткости с учетом возможных форм потери устойчивости. Установлены и проанализированы закономерности изменения указанных показателей для заданного числа полуволн.
Ключевые слова: цилиндрические сетчатые оболочки, математическое моделирование, критическая нагрузка, устойчивость, жесткость, число полуволн
2.1.1 - Строительные конструкции, здания и сооружения , 2.1.9 - Строительная механика
В данном исследовании будет изучено историческое становление архитектуры мест заключения. Автор уделяет место объемно-планировочной трансформации тюрем, рассматривает историю их появления поэтапно и выявляет связь этих изменений с изменениями в государстве и обществе в целом. Исследование касается вопросов ограничения свободы изнутри и снаружи пенитенциарных учреждений, частично затрагивает связь фортификационных и пенитенциарных учреждений в смысле преемственности используемых градостроительных, архитектурных и ландшафтно-планировочных приемов защиты. Также в исследовании представлены примеры современных планировок; в качестве материала для анализа в сводной таблице даны типы планировочных решений и используемые в них архитектурные средства и приемы создания безопасной и комфортной среды. Кроме того, в качестве результатов исследования указаны основные вопросы и направления дальнейшего развития архитектуры пенитенциарных учреждений, также автором предлагаются модели оптимальной архитектурно-планировочной организации с точки зрения обеспечения безопасности, наблюдения и контроля доступа.
Ключевые слова: безопасность, тюрьмы, пенитенциарная архитектура, архитектура, следственные изоляторы, проектирование
2.1.1 - Строительные конструкции, здания и сооружения , 2.1.11 - Теория и история архитектуры, реставрация и реконструкция историко-архитектурного наследия (архитектура)
В строительной сфере реформирование проектно-изыскательских работ позволяет взглянуть по-новому на состояние по проведению инженерно-геологических исследований. Применение программных комплексов предоставляет возможность автоматизации данного процесса при строительстве, реконструкции зданий и сооружений во избежание образования оползневых процессов и снижении техногенных рисков. Для определения устойчивости склона или грунтового сооружения используют методы предельного равновесия. Поэтому в статье целью исследования являлось проведение инженерно-геологических изыскания с применением различных методов и последующим расчетом устойчивости оползневых склонов. Методом оптимизации для расчетных склонов были выбраны поверхности скольжения с наименьшими коэффициентами запаса устойчивости.
Ключевые слова: интегрирование, реформирование, метод, сооружение, грунт, оползневый склон, техногенный риск, изыскания, автоматизация
2.1.1 - Строительные конструкции, здания и сооружения , 2.1.9 - Строительная механика
Обсуждается применение углепластиковых композитных материалов для усиления образцов, выполненных из отрезков труб, при растяжении под действием внутреннего давления. Описаны экспериментальные исследования стальных труб под действием внутреннего давления как без усиления, так и различным количеством слоев усиления углеродной лентой. Основной интерес представляет совместная работа стенки трубы и элементов внешнего армирования. Отмечено значительное влияние внешнего армирования на жесткость и деформативность образцов.
Ключевые слова: высокопрочное волокно, углеволокно, углеродная лента, адгезионный слой, труба, система внешнего армирования, полимерные композитные материалы, прочность при растяжении
2.1.1 - Строительные конструкции, здания и сооружения , 2.1.5 - Строительные материалы и изделия
Косвенное армирование позволяет существенно повысить прочностные и деформационные характеристики бетона. Для сжатой зоны железобетонных балок одним из наиболее эффективных вариантов косвенного армирования является установка поперечных сварных сеток. При этом действующие нормативные документы до сих пор имеют ряд пробелов в методике расчета таких конструкций. В статье приведены экспериментальные данные и результаты расчета для трех серий железобетонных балок с косвенным армированием сжатой зоны. На основании результатов расчета показаны недостатки нормативной методики при выполнении расчетов в рамках теории предельных состояний и назначении расчетных значений прочности бетона с косвенным армированием. Сделаны выводы о необходимой последовательности вычисления расчетных прочностных и деформационных характеристик бетона с косвенным армированием.
Ключевые слова: косвенное армирование, балка, сварные сетки, объемное напряженное состояние, нелинейная деформационная модель, диаграмма состояния
Для разработки методики оценки прочности кольцевых фланцев проведены исследования несущей способности монтажных соединений электросварных труб разного диаметра. В расчетах использовался компонентный метод конечных элементов (КМКЭ), реализованный в программном комплексе IDEAStatiCa Connection. Для верификации полученных результатов были выполнены численные эксперименты в программном комплексе ANSYS. Анализ результатов показал, что границы применимости КМКЭ при расчетах таких узлов следует ограничить отношением диаметров к толщине стенок труб D1/t1 до 40. Для практического применения предложены формулы проверки прочности кольцевых фланцев, учитывающие ослабление пластин отверстиями под болты.
Ключевые слова: несущая способность, кольцевые фланцы, электросварные трубы, монтажные соединения, прочность, компонентный метод, численный эксперимент