Строительство и реконструкция – международный рецензируемый журнал, посвященный актуальным проблемам и исследованиям в области строительства, архитектуры, градостроительства и смежных научных направлений. В журнале публикуются новые научные статьи, а также научные обзоры по следующим тематикам:
- Строительные конструкции, здания и сооружения;
- Основания и фундаменты, подземные сооружения;
- Строительная механика;
- Строительные материалы и изделия;
- Технология и организация строительства;
- Теплоснабжение, вентиляция, кондиционирование воздуха, газоснабжение и освещение;
- Экологическая безопасность строительства и городского хозяйства;
- Архитектура зданий и сооружений. Творческие концепции архитектурной деятельности;
Градостроительство, планировка сельских населенных пунктов.
Текущий выпуск
ТЕОРИЯ ИНЖЕНЕРНЫХ СООРУЖЕНИЙ. СТРОИТЕЛЬНЫЕ КОНСТРУКЦИИ
В статье представлены результаты экспериментальных исследований прочности на продавливание монолитных железобетонных плит большой толщины (600 мм) без поперечного армирования. Исследовано влияние коэффициента продольного растянутого армирования (μs = 0,56% и 1,12%) на несущую способность и характер разрушения. Установлено, что увеличение процента армирования в 2 раза приводит к росту прочности на продавливание лишь на 10,8%, что свидетельствует о снижении влияния этого фактора для «толстых» плит по сравнению с «тонкими». Проанализировано сложное напряженно-деформированное состояние бетона в приопорной зоне и распределение напряжений в арматуре. Проведен сравнительный анализ экспериментальных данных с расчетами по нормативным документам (СП 63.13330, EC2, ACI 318, MC2020), который показал значительную переоценку несущей способности по методике СП 63.13330, особенно для плит с малым процентом армирования. Сделан вывод о необходимости учета продольного армирования в расчетных моделях.
Представлен метод решения задач строительной механики, в основу которого положены теоремы Коши. Метод излагается на простых примерах: изгиб балок на упругом основании и колебаниях системы с одной степенью свободы. Дифференциальные уравнения представляются в обобщённых функциях, метод позволяет учитывать в уравнениях граничные и начальные условия. В правых частях записанных таким образом уравнений находятся параметры, определяющие как заданные граничные условия, так и неизвестные. При решении используется интегральное преобразование Фурье.
Для определения неизвестных граничных условий используется условие аналитичности изображений Фурье функции перемещений в верхней комплексной полуплоскости (интегральная теорема Коши). Таким образом получается система уравнений для получения неизвестных граничных условий. При выполнении обратного преобразования Фурье используется теорема Коши о вычетах. В качестве примера приведено решение колебаний системы с одной степенью свободы с различными коэффициентами демпфирования.
Рассмотрены вопросы работы сталежелезобетонных конструкций с листовым армированием на изгиб. Представлено описание исследуемых моделей, приведены особенности использованных при изготовлении моделей материалов и их характеристики. Приведены данные об экспериментальном оборудовании, схеме испытания и нагружения конструкций. Представлены общие виды и характер разрушения, графические результаты испытаний моделей на изгиб. Выполнено сравнение теоретических и экспериментальных данных по первой и второй группе предельных состояний – по прочности, прогибам и ширине раскрытия трещин. Дана оценка существующих нормативных подходов применительно к конструкциям с листовым армированием. На основе выполненных экспериментальных исследований предложены поправочные коэффициенты при расчете сталежелезобетонных конструкций с листовым армированием по второй группе предельных состояний.
БЕЗОПАСНОСТЬ ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ
Вопросы живучести несущих конструкций при техногенных аварийных воздействиях в настоящее время приобретают все большую актуальность как в отечественной, так и в мировой строительной науке. В особенности это касается сжатых и сжато изгибаемых элементов, в том числе колонн зданий. Здания со значительным периодом эксплуатации накапливают коррозионные повреждения, которые приводят к местной деградации механических характеристик материалов, что может существенно сказаться на предельной несущей способности и живучести конструктивных систем в целом при динамических воздействиях. Разрабатывается подход к определению прочности нормальных сечений для внецентренно сжатых колонн в случае малого начального эксцентриситета при поперечном ударе. Коррозия рассматривается в виде «точечного» очага, в пределах которого могут быть деградированы механические характеристики как бетона, так и арматуры. Степень деградации механических характеристик материалов определяется по экспериментальным данным, получаемым на основе схем ускоренной коррозии. В зависимости от ее степени учитывается влияние стеснения деформаций бетона в направлении, перпендикулярном сжатию. Приводится верификационное сравнение разработанной методики с экспериментальными данными динамических испытаний колонн при поперечном ударе. Рассмотрен пример расчета коррозионно-поврежденной колонны.
Приведена практическая методика для определения параметра живучести железобетонного рамного каркаса многоэтажного здания со сложнонапряженными элементами при статико-динамическом деформировании, вызванном особым воздействием и алгоритм численно-аналитической реализации этой методики. Значения параметрической нагрузки, при которой в наиболее напряженном пространственном сечении при рассматриваемом режиме нагружения наступает один из критериев особого предельного состояния, получены из решения системы канонических уравнений варианта смешанного метода. В соответствии с этим методом, решение задачи нелинейного деформирования рамной системы построено с использованием модели подконструкции рамной системы, описываемой шарнирностержневой моделью, в которой места возможного выключения связей заменяют сложными шарнирами, неизвестными угловыми и линейными связями. Предложенная методика расчета живучести железобетонных рам со сложнонапряженными элементами удовлетворительно описывает процесс их деформирования и исчерпания несущей способности конструктивно нелинейной рамной системы при рассматриваемых особых воздействиях.
АРХИТЕКТУРА И ГРАДОСТРОИТЕЛЬСТВО
Отсутствие разработанной научно-обоснованной теоретической основы для формирования архитектуры современного образовательного комплекса, затрудняет процесс перехода школ в образовательные комплексы, который сегодня является объективным историческим процессом, что подтверждается проведенным анализом мирового опыта проектирования и строительства объектов общего образования с услугой полнодневного обучения. Цель исследования состоит в разработке теоретической модели образовательного комплекса полного дня для последующего ее внедрения в архитектурную проектную практику создания новых или реновируемых объектов — комплексов для воспитания и обучения российских школьников, их социализации, формирования гражданской патриотической позиции и развития творческой инициативы. В работе представлены результаты теоретического моделирования полнодневного образовательного комплекса — архитектурного объекта общего образования нового поколения. Теоретическая модель комплекса представлена в виде трехчастной структуры, как совокупность социального, функционального и типологического уровней. На социальном уровне определены группы людей, которые будут использовать данный объект для реализации своей деятельности в составе территориальных образовательных групп. На функциональном уровне предложены функциональные программы, сформированы функциональные зоны и группы помещений для реализации программ. На типологическом уровне разработаны архитектурно-планировочные и объемно-пространственные модели структурных элементов и комплексов в целом. В работе определены базовые понятия исследования «внеурочная деятельность», «образовательный комплекс полного дня», «центр внеурочной деятельности и дополнительного образования»; разработаны обобщенные территориально-типологические модели полнодневных образовательных комплексов. Предложенная теоретическая модель образовательного комплекса полного дня может быть применена как при новом строительстве, так и при реновации существующих школьных зданий. Условия нового строительства и реновации существенно изменяют требования и приемы проектирования, но результаты данной работы, нашедшие отражение в сформированной теоретической модели, позволяют реализовать ее при различных ситуациях. Теоретическая модель, которая предлагается к обсуждению в данной работе, отражает идеалистическое представление авторов о том, каким должен быть общеобразовательный комплекс нового поколения в современной России.
Статья посвящена проблеме реконструкции средневекового замка Инстербург, расположенного в Калининградской области России. Рассматривается важность сохранения этого объекта культурного наследия и предлагается вариант его адаптации для современного использования. Проведённый анализ включает изучение технического состояния замка, оценку возможности его реконструкции и разработку предложений по сохранению и функциональному применению. В статье рассматриваются различные подходы к реконструкции, включая музеефикацию и функциональное переосмысление, а также архитектурно-планировочные решения, основанные на принципах имитации и контраста. Важное место занимает обсуждение необходимости сочетания исторического наследия с современными элементами для создания гармоничного архитектурного образа. Для реконструкции замка Инстербург предложен комплекс архитектурных и конструктивных решений: создание стеклянного купола на металлических колоннах; возведение внешних стен и устройство атриума из витражного остекления, что придаст конструкции воздушность и эстетичность, а также позволит снизить нагрузку на основание; усиление исторических стеновых конструкций; решение проблемы фундамента путём подведения стилобата, который соединит сохранившиеся стены замка с новыми конструкциями. Данные меры обеспечат работу конструкций как единого целого, повысят общую устойчивость и надежность объекта и позволят передавать нагрузку на свайное основание. В расчётной части произведён сбор нагрузок и определены параметры шпунтового ограждения и свайного основания. Предложенные решения направлены на сохранение исторического облика замка, обеспечение его функциональности и адаптацию к современным условиям эксплуатации.
Современные теоретико-методологические модели реставрации объектов архитектурного наследия опираются, как правило, на узкопрофессиональные научные принципы, определяющие историзм, максимальную объективность восстановления оригинального состояния, сохранение аутентичности (подлинности), определение ценности всех периодов жизненного цикла и другие. В статье рассмотрен новый подход к содержанию и принципам создания и практической реализации программ реставрации объектов архитектурного наследия в городской среде, основанный на общей парадигме сохранения и развития социо-техно-биосферы современного города. Показано, что успешное продвижение программ и проектов реновации городской среды, включая объекты реставрации и реконструкции архитектурных памятников, в определяющей степени связано с созданием действенных механизмов их реализации на основе принципиально нового метода – единого градостроительного подхода к организации пространственной городской структуры. В практическом плане, как показано в приведенном примере реконструкции и реставрации памятника конструктивизма 20–30-х годов прошлого века – здания кинотеатра, это позволит решать проблемы реставрации в едином контексте сохранения исторической ценности объектов для будущих поколений, сохранения национальной архитектуры и идентичности, улучшения качества городской среды и человеческого потенциала, используя образовательный аспект в изучении истории и культурного наследия города.
СТРОИТЕЛЬНЫЕ МАТЕРИАЛЫ И ТЕХНОЛОГИИ
Обоснована актуальность разработки композиционных строительных материалов на основе природного бентонита месторождений Чеченской Республики. Установлена наноразмерность модификатора на основе бентонитового порошка месторождения Чеченской Республики, в комплексе с гиперпластификатором Frem Giper S-TB, посредством применения современных технологий и оборудования. Цель работы - изучение роли поверхностного натяжения бентонитовых суспензий отдельно и в комплексе с гиперпластификатором Frem Giper S-TB на прочность и плотность цементного камня, а также их взаимозависимости. В качестве материалов использовались гиперпластификатор Frem Giper S-TB (страна производитель Республика Беларусь) и природный бентонит, добываемый в Чеченской Республике. Для проведения экспериментальных исследований в качестве основного вяжущего применялся портландцемент АО «Чеченцемент» ЦЕМ I 42,5 Н. Показано снижение водоцементного отношения (В/Ц) до 24%, посредством снижения значений поверхностного натяжения воды затворения, использованием комплексного наномодификатора на основе природного сырья. Использование комплексного наномодификатора показало значительное снижение поверхностного натяжения с определением минимума при концентрациях 2-4% от массы воды. Достигнуты минимальные значения поверхностного натяжения воды равные 40-41 мН/м. Установлено, что прочность образца при совместном введении добавок Frem Giper S-TB 0,4% и 0,4% бентонитового порошка, по сравнению с контрольным образцом, увеличивается на 22%. Дальнейшее увеличение концентрации бентонита и гиперпластификатора отрицательно влияет на прочностные характеристики цементного камня, что является результатом чрезмерного диспергирования цемента в процессе замешивания модифицированной водой с низким поверхностным натяжением и снижения плотности цементного теста раздвижкой зерен цемента образующимися мицеллами с гиперпластификатором Frem Giper S-TB.





















