Массовое восстановление зданий и сооружений после сейсмических воздействий и в зонах боевых действий с характерными последствиями минно-взрывных повреждений требует особенных эффективных метов усиления конструкций, что влечет необходимость разработки соответствующих нормативно-методических обоснований для данных методик. Данные решения в первую очередь должны базироваться на экспериментальных исследованиях, проведенных на натурных близких к реальным образцах, и воздействиях, также соответствующих фактическим схемам нагружения конструкций. В этой связи становится вопрос выбора методик проведения испытаний с учетом важных в данном случае факторов: повторяемость и подобие, а также возможность масштабирования в случае невозможности проведения испытаний на образцах с размерами близких к реальным. Рассмотренные в настоящей статье вопросы как раз посвящены выбору методики испытания конструкций из каменной кладки после повреждений эквивалентными сейсммическими и минно-взрывными воздействиями, разработано конкретное предложение по проведению испытаний.

В статье рассмотрен новый инструментарий для построения расчетных моделей сопротивления железобетона построенный на понятии «представительного объема» для моделирования характерных сложно напряженных зон конструкции. В основу инструментария положена идея блочных физических моделей сопротивления и сочетание энергетического подхода механики разрушения железобетона с трещинами и деформационных моделей теории железобетона. Для определения жесткости и трещиностойкости железобетонных стержневых элементов в зонах совместного действия моментов и поперечных сил предложена модель «единичной составной полоски» в поперечных сечениях элемента с наклонными трещинами. Раскрытие нормальных и наклонных трещин моделируется «представительным объемом» в виде армированной призмы и двухконсольным элементом (ДКЭ). Напряженно-деформированное состояние в окрестности трещины определяется с учетом открытого автором в механике разрушения железобетона деформационного эффекта.

Деформации пробы глинистого грунта являются следствием сдвигов по поверхностям скольжения. Фронт поверхности скольжения, перемещаясь в нагружаемом грунтовом теле, тормозится на деформационных неоднородностях. Преодоление упругого сопротивления на них происходит со скачком перемещения. Перемещения на группе деформационных неоднородностей кооперативно проявляются в виде скачка осадки пробы грунта при компрессионном сжатии. Деформационные неоднородности представлены, в рамках 2-х компонентной модели деформации, наиболее крупными жёсткими включениями в матрице глинистых частиц и микроагрегатов. Показаны схематично связь перемещения поверхности скольжения с деформациями сжатия пробы, механизм скачкообразности осадки и цикличности скорости осадки. Эффект скачкообразности осадки проявляется как при нагружении пробы, так и при ползучести. Преодоление вязкого трения в глинистой матрице и упругого сопротивления на деформационных неоднородностях вызывает отклонение физической поверхности скольжения от поверхности максимальных касательных напряжений, что создаёт эффект внутреннего трения.

В современных условиях возрастает риск аварийных воздействий на здания, что делает традиционные стратегии проектирования, основанные на исключении таких воздействий или проектировании ключевых элементов, недостаточно эффективными и экономически неоправданными. Наиболее перспективным подходом является обеспечение живучести конструкций путем ограничения масштабов обрушения после начального локального разрушения. Целью исследования является разработка расчетной модели сопротивления приопорного участка ригеля железобетонного рамного каркаса здания при многоуровневом деформировании в запредельном состоянии, возникающем в результате аварийной ситуации. Приводится обоснование выбора физической модели сопротивления в виде конструктивного узла с приопорными участками ригелей и колонн. Разработана расчетная модель сопротивления приопорных участков ригелей железобетонного рамного каркаса здания при многоуровневом деформировании в запредельном состоянии, возникающем в результате аварийной ситуации. Получены аналитические выражения для характерных точек диаграммы «Момент – угол поворота в пластическом шарнире» при работе конструкций перекрытия над местом начального локального разрушения по изгибной и арочной схемам, а также диаграммы «Продольная сила – удлинение» при работе по цепной схеме. Предложенный подход позволяет оценить несущую способность железобетонных каркасов в запредельных состояниях, возникающих после аварийного воздействия. Полученные результаты могут быть использованы для практического расчета и проектирования конструкций, направленного на повышение их живучести.

Данная статья является второй в цикле статей, посвященных обобщению и анализу многочисленных опубликованных материалов по исследованию термомеханических свойств бетона при высокотемпературном воздействии. В этой статье приведен обзор опытных данных, касающиеся исследования свойств бетона при кратковременном нагреве и предпринята попытка анализа и структурирования результатов многочисленных, разноплановых испытаний, касающиеся исследования свойств бетона при кратковременном высокотемпературном нагреве. Рассмотрена физика процесса деформирования бетона при нагреве и его причины. Отражена зависимость получаемых характеристик от условий испытаний. Показаны основные наиболее значимые факторы, оказывающие влияние на прочностные и деформативные характеристики бетона при нагреве. Развиты представления о механизмах термической деструкции и термосилового сопротивления бетона, подтвержденные специальными методами исследования бетона и его компонентов. Приводятся основные причины изменения прочностных и деформативных характеристик бетона при кратковременном высокотемпературном нагреве, при этом акцент сделан на выявление влияющих факторов и степени их влияния, а также на обобщение существующих трактовок деградационных механизмов.

В работе рассматриваются здания общеобразовательных школ действующего школьного фонда Белгородской области, нуждающиеся в реновации для формирования на их основе современных полнодневных образовательных комплексов нового поколения. Расцвет школьное строительство в регионе получило в 1960-1980 годах, в это время особенно интенсивно строились новые школы на сельских территориях. Сегодня здания морально устарели, за последнее время часть из них была подвергнута модернизации или капитально отремонтирована, однако многие продолжают работать в прежнем виде, что не соответствует предъявляемым сегодня требованиям к организации образовательной деятельности, включая внеурочную составляющую. Материально-техническая база зданий школ и их устаревшая пространственная среда не располагают необходимыми условиями и ресурсом площадей для расширения внеурочной функции. Существует противоречие между запросом потребителей к содержательной части и условиям получения основных и дополнительных образовательных услуг в школе и ограниченными возможностями архитектурно-планировочной структуры действующих школьных зданий. Это противоречие является характерной проблемой как для Белгородской области, так и для других регионов РФ — необходим переход от монофункциональной школы к многофункциональному образовательному комплексу полного дня. С целью решения проблемы изучены приемы и методы реновации морально устаревших зданий школ, определены основные тенденции в проектировании и строительстве школ (на основе мирового опыта). Анализ существующей типологии региональных школ позволил выявить основные композиционные схемы зданий, необходимые для проектирования дополнительных блок-модулей внеурочных центров и введения их в структуру новых комплексов при выполнении работ по реновации. Целесообразность внедрения альтернативных функций в монофункциональное здание школы обусловлена современными тенденциями в развитии архитектуры общеобразовательных зданий и комплексов полного дня и социологическими исследованиями, проведенными в рамках данной работы. К обсуждению предлагается разработанная с опорой на модульный подход и с учетом сложившейся типологии зданий регионального фонда, стратегия реновации школ в образовательные комплексы полного дня; предложен вариативный ряд, функциональная и архитектурно-планировочная организация блокмодулей внеурочных центров с использованием элементов устойчивой архитектуры; предложено экспериментальное проектное решение образовательного комплекса полного дня с блокмодулями внеурочных центров различной направленности. Стратегия реновации, предлагаемая авторами работы, позволит быстро и качественно видоизменить, и модернизировать действующие здания школ, что особенно важно в условиях утраты значительной части регионального фонда и представляет собой наиболее короткий путь для перехода от устаревшей к современной архитектуре образовательных комплексов нового поколения.

Статья посвящена выявлению основополагающих принципов и приёмов, способствующих управлению городской колористикой и развитием цветового проектирования общественных пространств, с учётом социально-культурной обусловленности, структурно-морфологической основы архитектурно-градостроительной формы, цветовой динамики природного контекста и других факторов, влияющих на создание уникального своеобразия города и его цветового образа. Определены основные принципы и приёмы, способные оказывать существенное влияние на формирование цветовой среды общественных пространств города и уникальность колористического образа города при проектировании его предметнопространственной и архитектурной среды. Авторами делается вывод о том, что применение представленных принципов формирования цветовой среды общественных пространств города будет способствовать совершенствованию и оптимизации процесса проектирования колористики предметно-пространственной и архитектурной среды города.

Проведено исследование возможности применения в дорожном строительстве опоки Шиповского месторождения республики Казахстан в качестве самостоятельного материала и термолита, полученного из опоки. Целью исследования является разработка технологических параметров производства новых строительных материалов – опоки и термолита, а также регламента их применение в дорожном строительстве. Объект исследования – опока и полученный из неё термолит Шиповского месторождения республики Казахстан. Предмет исследования – свойства опоки и термолита и технологические параметры их включения в состав дорожной одежды автомобильных дорог III категории. Научная гипотеза – опока Шиповского месторождения республики Казахстан может использоваться в качестве самостоятельного материала или в виде термолита в составе дорожной одежды автомобильных дорог III категории. Научная новизна – с использованием современных методов исследования получены новые данные о физико-механических свойствах и минералогическом составе опоки Шиповского месторождения; получены новые данные о физикомеханических свойствах и химическом составе термолита, полученного из опоки. Теоретическая значимость исследования заключается в получении экспериментальных данных о свойствах опоки и термолита, практическая значимость работы заключается в использовании результатов исследования для разработки состава асфальтобетонной смеси на основе термолита и применения ее в дорожном строительстве. Установлены основные физико механические свойства опоки Шиповского месторождения Западно-Казахстанской области. Разработаны технологические параметры применения опоки в строительстве автомобильной дороги на участке Уральск (Республика Казахстан) – р. п. Озинки (Российская Федерация). В результате проведенных работ по исследованию состояния участка дороги после шестилетней эксплуатации установлено преимущество применения для строительства основания дороги опоки по сравнению с глиной. Разработана технология получения термолита, на которую по результатам проведенных испытаний получен сертификат качества продукции. Разработка технологии производства асфальтобетонной смеси на основе термолита для строительства дорог, особенно в тех районах, где отсутствуют месторождения твердых горных пород для производства щебня, является весьма актуальной. Разработан состав асфальтобетонной смеси с использованием термолита, отличающийся преимуществом показателей по сравнению с существующими аналогами, что подтверждено результатами испытаний, проведенных в аккредитованных испытательных лабораториях, разрешающих применение разработанного состава асфальтобетонной смеси для строительства дорожного полотна автомобильных дорог III категории. 

В процессе эксплуатации зданий и сооружений железобетонные конструкции подвержены воздействию различных нагрузок, которые вызывают деформации и разрушения. Прочностные и упруго-пластические свойства современных бетонов регулируются с помощью введения в составы пластификаторов, нанодобавок и наполнителей. Повышение биостойкости композитов достигается за счет введения биоцидных добавок. Статья посвящена изучению процессов деформирования и разрушения модифицированных биоцидной добавкой цементных композиций для создания долговечных порошково-активированных бетонов – одного из разновидностей бетонов нового поколения. Экспериментально доказана перспективность применения в качестве фунгицидной добавки препаратов на основе соединений гуанидина. Основные характеристики процессов деформации бетонов устанавливаются с помощью диаграмм «напряжение–деформация». Получены полные диаграммы деформирования биоцидных бетонов с протяженным участком нагружения при постоянной затухающей скорости деформирования, с фиксацией плавного снижения напряжения. Диаграмма деформирования бетона на нисходящей ветви фиксируется предельной деформативностью, соответствующей достижению бетоном максимального значения прочности, и конечной точкой нисходящей ветви, соответствующей остаточной прочности бетона. Изучены зависимости влияния В/Ц-отношения и биоцидной добавки на основные параметрические точки диаграммы σ–ε. Выполнен анализ полученных диаграмм. Показано, что за счет введения биоцидной добавки повышаются прочностные показатели цементного камня. Прочность на тесте нормальной густоты возросла в пределах от 12 до 65 % (в зависимости от состава). При повышении водоцементного отношения эти изменения более значительны – 29–79 %. Повышение водоцементного отношения с 0,267 до 0,350 для составов на биоцидной добавке приводит к снижению прочности цементного камня на 27 – 39 %.

Для создания эффективных условий использования мелиорируемых земель и их плодородия необходимо обеспечить строительство и эксплуатацию разветвленной системы оросительных систем (лотков) с высокой степенью долговечности и надежности на протяжении всего периода эксплуатации. В рамках данных исследований рассматриваются вопросы, связанные с повышением эксплуатационных характеристик модифицированного тяжелого бетона, работающего в суровых условиях эксплуатации. Целью исследования является установление возможности управления зерновым составом цементного вяжущего, модифицированного комплексным модификатором (суперпластификатор +полимер + микрокремнезем) за счет формирования пространственно-армированной мелкокристаллической структуры цементной матрицы с максимально плотной упаковкой, которая сохраняется во времени. Наличие в комплексном модификаторе микрокремнезёмистого компонента способствует протеканию пуццолановой реакции с образованием химически стойких низкоосновных гидросиликатов кальция, что положительно влияет на коррозионную стойкость бетона. Объект исследования: тяжелый бетон на основе полидисперсного вяжущего с комплексным модификатором (суперпластификатор + полимер + микрокремнезем), армированный базальтовым волокном для гидромелиоративного строительства, в частности лотков оросительных систем. В работе использованы следующие методы исследования: лазерной гранулометрии, рентгенофазового, электронно-микроскопического и химического анализов; в целях формирования плотных упаковок тонкодисперсных фракций клинкерного компонента применялся метод математической обработки полученных экспериментальных данных. Результаты исследований: получены новые данные, дополняющие теоретические представления о процессе структурообразования тяжелого бетона на основе полидисперсного вяжущего с управляемым зерновым составом совместно с комплексным модификатором и армированным базальтовым волокном. Разработан состав и технологические решения получения эффективного тяжелого бетона для гидромелиоративного строительства с повышенными эксплуатационными характеристиками: предел прочности на сжатие – 77,3 МПа; предел прочности на растяжение при изгибе – 8,62 МПа; водопоглощение – 1,9%; марка по водонепроницаемости – W14; морозостойкость F1=600, повышенная стойкость к агрессивным средам.