Preview

Строительство и реконструкция

Расширенный поиск
№ 4 (2020)

ТЕОРИЯ ИНЖЕНЕРНЫХ СООРУЖЕНИЙ. СТРОИТЕЛЬНЫЕ КОНСТРУКЦИИ

3-11 87
Аннотация
Предложен инженерный метод расчета изоляции ударного шума междуэтажными перекрытиями с полами из древесных материалов. В расчете рассматриваются перекрытия с полами из древесных материалов, уложенных на клею и с полами, уложенными на упругой подложке. В расчете учитывается влияние на звукоизоляцию поверхностной плотности и жесткости материала покрытия пола и слоя звукоизоляционной подложки. Расчет сводится к вычислению частотной характеристики снижения уровня ударного шума за счет конструкции пола из древесных материалов и к сравнению расчетного значения индекса приведенного уровня ударного шума с нормативными. Приведен перечень необходимых исходных данных и последовательность выполнения расчета. Составлены приближенные формулы для вычисления частот, ограничивающих применение расчетных моделей рассматриваемых перекрытий. Даны уравнения и приближенные формулы для определения критических (антирезонансных) и резонансных частот колебаний, одно-, двух- и трехслойных перекрытий и определены их значения при различных механических и геометрических параметров слоев. Определены частотные диапазоны роста и снижения уровня ударного шуми этими перекрытиями. Сравнение вычисленных и измеренных частотных характеристик снижения ударного шума показало хорошее соответствие результатов, полученных инженерным методом расчета с экспериментальными исследованиями. Разработанные практические рекомендации по улучшению изоляции ударного шума междуэтажными перекрытиями с полами из древесных материалов, применяемые при строительстве гражданских зданий, позволяют повысить акустический комфорт в строящихся и реконструируемых зданиях.
12-28 116
Аннотация
Предложена расчетная модель сложного сопротивления железобетонных конструкций в зданиях и сооружениях при кручении с изгибом, состоящая из приопорного блока (образованного пространственной трещиной и замыкаемой на нее сжатой зоной бетона, - пространственное сечение k) и второго блока, образуемого вертикальным сечением I-I, проходящим перпендикулярно к продольной оси железобетонного элемента по краю сжатой зоны, замыкающей пространственную спиралеобразную трещину. Рассмотрены случаи, когда наибольшее влияние на напряженно-деформированное состояние конструкций оказывает действие крутящего момента. Имеем расчетную схему А сопротивления железобетонной конструкции при совместном действии изгибающего момента, крутящего момента и поперечной силы для спиралеобразной пространственной трещины, а также расчетную схему B для пространственной X-образной трещины. При этом в качестве расчетных усилий в пространственном сечении учитываются: нормальные и касательные усилия в бетоне сжатой зоны; составляющие осевых и нагельных усилий в рабочей арматуре, пересекаемой пространственной трещиной. Построены разрешающие уравнения, образующие замкнутую систему и записана функция Лагранжа их объединяющая. Используя частные производные построенной функции по всем входящим в нее переменным и приравнивая их нулю, составлена дополнительная система уравнений, из которой после соответствующих алгебраические преобразований, получена зависимость, позволяющая отыскивать проекцию опасной пространственной трещины
29-37 130
Аннотация
В статье рассматриваетсяисследование традиционной кружально арки, созданной еще в XVIвеке французским архитектором Филибером Делорма,с вариантом ее усиления,делающейее сопоставимой по восприятию нагрузок с клеедеревянной конструкцией. В НИУ МГСУ были проведеныэкспериментальные исследования плоской арки из небольших деревянных брусков, нанизанных на стальной канат,с преднапряжением конструкции из зоны опор. По их результатам было получено, что арка имеет низкую несущую способность и может работать только на сжатие. Однако, проводя ее усиление стальной лентой по верхней грани и переходя таким образом к шпренгельной конструкции, можно существенно увеличить ее несущую способность и приблизиться по этому показателю к клеедеревянной арке. При испытаниях было отмечено, что по характеру своей работы рассматриваемая арка близка к кружальной арке из деревянных косяков. В ПК Лира-Сапр были проведены численные исследования работы традиционной и усиленной стальной лентой по своей верхней грани кружальных арок, а также клеедеревянной арки. Были получены следующие результаты. При деформации прогиб усиленной арки уменьшался на 31%, а напряжения в ней снижались на 26% по сравнению с традиционной, и по своей несущей способности она становилась сопоставима с клеедеревянной. На этой основе были сделаны выводы, что из усиленных кружальных арок можно создавать сооружения с присущими природным объектам нелинейными формами.
38-47 186
Аннотация
Приведены расчетная модель и результаты численных исследований конструкции платформенного стыка в железобетонном сборно-монолитном каркасе здания из панельно-рамных элементов индустриального изготовления. Моделирование плоского напряженного состояния конструкции стыка выполнено конечно-элементной схемой, с применением конечных элементов разных типов и нелинейного закона деформирования для определения расчетных характеристик железобетона. Определены параметры деформирования конструкции платформенного стыка на разных уровнях нагружения, включая поэтапное трещинообразование и разрушние. Установлены схемы распределения и зоны концентрации напряжений в характерных сечениях платформенного стыка при передаче распределенной нагрузки от стойки панели-рамы на многопустотные панели перекрытия и бетон замоноличивания стыка при наличии полости в стойке рамы для центрирующих элементов.
48-64 290
Аннотация
Инновационные пространственные формы возникают и развиваются на стыке науки и искусства, инженерии и архитектуры.Геометрия является важнейшей, фундаментальной составляющей архитектурного формообразования. В настоящее время, пройдя этапы увлечения большепролетными оболочками, небоскребами, типовыми дешевыми зданиями, архитектурной бионикой и эргономикой, пневматическими, мембранными, тросовыми и вантовыми сооружениями, архитекторы и дизайнеры обратили внимание на аналитически не задаваемые формы сооружений и многогранники. Это особенно заметно в последние 10-15 лет. В статье анализируются проблемы применения многогранников и их модификаций в архитектуре, строительстве и технике. Рассматриваются призмы, пирамиды, призматоиды, тела Платона, Архимеда, квазимногогранники и некоторые фигуры, составленные на их основе, а также многогранные купола, зонтичные оболочки и складки из плоских однотипных фрагментов. Для подтверждения возросшего интереса к этим структурам приводится большое количество иллюстраций по архитектуре зданий и сооружений, по объектам малой архитектуры и скульптурным композициям. Приведено 31 наименование использованной литературы.
65-72 263
Аннотация
В статье описан подход к оценке несущей способности висячей сваи, основанный на параболическом распределении сил трения по боковой поверхности сваи в многослойных грунтовых основаниях. Получены расчетные уравнения для оценки предельной нагрузки на центрально нагруженную сваю в многослойном грунте с использованием новой расчетной схемы. Преимуществом предлагаемого подхода является получение отдельных экспериментальных параметров, учитывающих фактическое взаимодействие сваи и грунта на строительной площадке. Отрицательные силы трения, возникающие от усилия в виде реакции под нижним концом сваи,негативно влияют на несущую способность сваи. Приведен численный пример расчета несущей способности для висячей сваи в двухслойном грунтовом основании. Предложенное уравнение позволяет также рассчитать различные параметры: напряжение в грунте под нижним концом сваи, эффективную длину сваи, относительные деформации вдоль сваи и др.

БЕЗОПАСНОСТЬ ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ

73-84 135
Аннотация
В статье представлены результаты численного моделирования динамического отклика железобетонного каркаса многоэтажного здания при внезапном удалении несущих колонн с применением детальной 3D-модели в программе LS-DYNA, реализующей явный метод конечных элементов. В модели учитывается нелинейное поведение материала. Влияние скорости деформации бетона и стальной арматуры учитывается с помощью коэффициента увеличением прочности материалов, нормированного в СП 385.1325800.2018. Численные результаты проведенного исследования показали, что с помощьюпредложенной в работе расчетной модели, можно в каждыймомент времени отслеживать напряженно-деформированное состояние несущих элементоврамно-стержневой системы каркаса многоэтажного здания, проверить критерии особого предельного состояния конструкций, а также отвечать на важный практический вопрос об устойчивости здания к прогрессирующему обрушению при заданном запроектном воздействии и как результат принимать при проектировании необходимые меры защиты.

АРХИТЕКТУРА И ГРАДОСТРОИТЕЛЬСТВО

85-103 96
Аннотация
Исследование основано на малоизвестном фактическом материале: комплексном анализе документальных и печатных источников центральных и региональных архивов, музеев и библиотек; семейных отечественных и зарубежных архивах; натурном обследовании сохранившихся фрагментов поселения Коренная пустынь. Научная новизна исследования связана с проведением авторских экспедиций и обследования комплекса застройки местечка Коренная пустынь (монастырь, ярмарка, село) (обмеры, фотофиксация, натурные зарисовки), выявляются архивные и печатные источники, воскрешающие образы утраченных дворянских и купеческих усадеб дач, осуществляется общий анализ заданной темы, а так же проявляются малоизвестные страницы творчества архитекторов Д. Кваренги, В.А. Сербина, Н.И. Козловского, М.Л. Григорьева и др.. Важным результатом исследования становится раскрытие феномена загородного усадебного строительства Курской губернии в качестве дачного поселения в составе монастырского и ярмарочного комплекса местечка Коренная пустынь во 2-й половине XVIII - 1-й половине XIX вв., рассмотрены архитектура, пространственная композиция и устройство всего комплекса уникального поселения. Комплексное исследование архитектурно-планировочных особенностей усадебных комплексов Курской губернии выявляет особые региональные черты усадьбостроения. В работе подчёркнуты традиционные и выявлены новые структурные и планировочные характеристики в устройстве усадебных комплексов южного региона порубежной части России.

СТРОИТЕЛЬНЫЕ МАТЕРИАЛЫ И ТЕХНОЛОГИИ

104-111 276
Аннотация
В настоящей работе рассматривается применение высокопроницаемого цементобетона, также известного как дренажный, пористый, крупнозернистый, влагопропускающий, водопроницаемый бетон, в дорожном строительстве, который представляет собой особый тип бетона, пористость которого выше, чем у большинства других. Высокая проницаемость воды через тело бетонной конструкции в нижние слои основания достигается за счет связанных между собой пор и пустот. Высокопроницаемое цементобетоное дорожное покрытие используется для уменьшения локальных наводнений в городских районах, выступая устойчивой системой дренажа. Пропускающая способность проницаемого бетона может быть снижена в процессе эксплуатации из-за засорения пор, это приводит к ограничению срока службы такого покрытия. Вопросы изучения механизма засорения и способов борьбы с ним остаются открытыми.
112-121 134
Аннотация
В работе представлены исследования по разработке строительных материалов с низкой эмиссией СО 2 на основе техногенного вторичного сырья. Определены оптимальные рецептурно-технологические параметры получения материалов на основе известковой пыли образующейся механическим осаждением в циклонах и рукавных фильтрах шахтных печей, а также мелкодисперсного мраморовидного известняка фракцией до 5 мм. Проведенные исследования показали, что из данного вторичного сырья методом принудительной карбонизации в течение трех часов возможно получить строительный материал с прочностью при сжатии более 40 МПа. При этом для получения таких прочностных показателей оптимальное содержание известковой пыли в сырьевых составах находится в пределах 35-40 % мас. при водосодержании смеси 6-7 % мас. Карбонизированный материал, полученный при указанных технологических параметрах будет обладать средней плотностью 1,95-2,0 г/см 3 и водопоглощением по массе не более 12 %. Соответственно, полученные данные позволяют судить о возможности получения качественной строительной продукции с достаточными для строительных материалов физико-механическими, физико-химическими, гидрофизическими и др. свойствами.
122-136 95
Аннотация
Выполнены обобщение и анализ научных гипотез и теорий отечественных и зарубежных исследователей в области механизма морозного воздействия на бетон. Представлена критическая авторская оценка их с позиций основ физико-химии силикатов и физики твердого тела. Сформулированы исходные предпосылки морозостойкости тяжелых бетонов и равнопрочных конструкционных легких бетонов в связи с их структурой, в т.ч. при использовании целенаправленных экспериментальных исследований авторов настоящей статьи по связи морозостойкости этих бетонов с их поровой структурой. При этом использованы термодинамические модели замерзания-оттаивания воды в т.ч. адсорбционных ее слоев в капиллярах пористых структур цементных материалов. Рассмотрены данные исследований критической степени водонасыщения бетона и дана обоснованная оценка ее как интегральной характеристики, определяющей возможность образования микро-, затем макродефектов в структуре бетона в процессе его циклического замораживания и оттаивания. На базе результатов аналитических и экспериментальных исследований, при использовании основных положений физики твердого тела, а также физико-химии силикатов разработаны физико-химические основы стойкости конструкционных легких бетонов в сравнении с равнопрочным тяжелыми бетонами к воздействию низких (до минус 70 ºC) отрицательных температур. Результаты выполненной работы рассматриваются авторами как современная научная база для разработки основных положений технологии изготовления конструкционных легких и тяжелых бетонов с высокими показателями долговечности (морозостойкости и водонепроницаемости), предназначенных для железобетонных конструкций инженерных сооружений, эксплуатируемых в суровых климатических условиях, в т.ч. в условиях арктического побережья.


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 2073-7416 (Print)