Целями исследования являлись вопросы повышения эксплуатационных характеристик зданий с несущим железобетонным каркасом, расположенных в сейсмических районах РФ. В статье приведены результаты анализа ранее выполненных исследований напряженно-деформированного состояния элементов каркаса многоэтажного здания при сейсмических воздействиях. Установлено, что несмотря на более оптимальное решение несущих систем зданий в виде железобетонных каркасов в сейсмических районах в результате периодических воздействий фоновых землетрясений, неизбежного накопления временной усталости и повреждения конструкций в процессе эксплуатации, происходит значительное снижение динамической сопротивляемости здания в целом. Отмечается, что на протяжении всего срока «жизни» объекта, кроме расчетной сейсмической нагрузки, решающую роль также играет и физический износ, развитие которого ведет к структурным модификациям свойств материалов и неизбежной деформации технических характеристик несущих конструкций. Установлено, что наиболее опасные разрушения, связанные со снижением прочности колонн, узлов сопряжения несущих элементов и, как следствие, потерей их устойчивости, приводящей к прогрессирующему разрушению здания в целом. Рассмотрены три группы возможных методов усиления и повышения сейсмостойкости зданий и сооружений.

В статье получена оценка вероятности разрушения по наклонному сечению от действия поперечной силы при изгибе, а также суммарной вероятности наступления предельных состояний железобетонной балки с вероятностными параметрами прочности, лежащей на упругом основании модели В.З. Власова-П.Л. Пастернака, обладающей стохастическими свойствами. Построены вероятностные характеристики поперечной силы и плотность её распределения для фундаментной балки, покоящейся на упругом основании с двумя случайными характеристиками, загруженной квазистационарной случайной нагрузкой, с учетом вероятностного характера прочностных свойств бетона и арматуры. Показано, что если спектральные плотности коэффициентов постели и нагрузки являются дробно-рациональными функциями, корреляционные функции прогибов и, соответственно, дисперсия прогибов вычисляются с помощью теории вычетов.

В СП 63.13330 общим расчётным случаем для диаграммного метода является косое внецентренное сжатие, при котором учитывается только три компоненты внутренних силовых факторов в сечении: продольная сила - N _z - и два изгибающих момента относительно соответствующих осей - M _x и M _y . Остальные три компоненты - перерезывающие силы Q _x и Q _y и крутящий момент M _z - остаются вне рассмотрения. Кроме того, для этого случая поиск в доступной литературе, в том числе у основоположников диаграммного метода, вывода расчётных формул не увенчался успехом - во всех источниках они приводятся уже в готовом виде без доказательств. Попытаться восполнить эти пробелы призвана данная статья. Для этого, основываясь на общепринятых в механике выражениях для перемещений стержня, в частности на интеграле перемещений Мора, получены разрешающие выражения диаграммного метода в самом общем виде.

Архитектура современных зданий и сооружений, требует применения конструктивных систем в широком диапазоне как геометрических, так и топологических форм. Пространственные стержневые стальные конструкции позволяют создавать одни из самых вариативных, сложных и востребованных видов конструктивных форм покрытий зданий и сооружений. Рассмотренная в статье методика построения пространственных решетчатых конструкций сложной геометрической формы, основана на автоматизированных методах компьютерного моделирования оболочечной поверхности и последующей разработки отдельной пространственной ячейки решетки определенного типа - «семейства». Структурная ячейка решетки является основой для топологической структуры строительной системы, которая создается с использованием специального программного обеспечения. Результатом указанной разработки является цифровая модель мегаструктуры всей пространственной конструкции. Последующий экспорт построенной геометрии в расчетные программные комплексы позволяет оценить напряженно-деформированное состояние системы и подобрать поперечные сечения всех ее элементов. Разработанная в статье методология позволяет быстро и точно проектировать пространственные структурные конструкции покрытий произвольной геометрической формы. Скорость и точность моделирования и расчета решетчатых конструкций, достигаются за счет оптимизации последовательности применения современных программ и использования специальных приемов моделирования.

Рассматриваются вопросы построения методики испытаний и проведение испытаний базальтовых стержней предложенных авторами. Базальтовый стержень представляет собой пучок скрученных нитей базальтового ровинга, упакованных в ламину из эпоксидной смеси. Ввиду отсутствия аналогов строится методика испытания армирующих стержней с применением существующих испытательных машин. Проведен анализ Российских и зарубежных нормативных документов, которые могли бы лечь в основу методики испытания. Отмечается общий недостаток испытательного оборудования, приводящий к разрушению базальтовой крученой нити в захватах до начала испытания. Предложена методика испытания и приведены результаты экспериментов, позволяющие оценить несущую способность армированного образца. Приведены выводы и рекомендации по испытанию конструкций, армированных базальтовыми стержнями - ламинами.

В современной ситуации развития подземного пространства городов основной задачей становится обеспечение безопасности и сохранение нормального режима эксплуатации как строящегося здания, так и существующих зданий и сооружений, расположенных в зоне влияния нового строительства. В статье рассматривается конструкция разделительного экрана в виде сплошного вертикального геотехнического массива, выполненного из грунтобетонных элементов. Проведен анализ существующих аналитических и численных методов статического расфчета таких конструкций. Предлагается расчетная модель конструкции экрана в виде пластины, свободно лежащей на двухпараметрическом упругом основании и находящейся под воздействием распределенной произвольной нагрузки. Выполнено расчетное моделирование работы разделительного экрана на стадии эксплуатации здания. Определены основные факторы, влияющие на распределение внутренних усилий в конструкции экрана.

Приведены результаты экспериментально-теоретических исследований трещиностойкости, развития и раскрытия трещин фрагмента железобетонной рамы многоэтажного каркаса монолитного здания с предварительно напряженными ригелями на особое аварийное воздействие, вызванное внезапным удалением одного из несущих элементов. В качестве аварийного воздействия рассмотрено удаление средней колонны рамы. Анализ картины трещинообразования в рамах с предварительно напряженным ригелем до и после особого воздействия выполнен в сопоставлении с картиной трещинообразования ненапряженной конструкцией рамы. По приращениям ширины раскрытия трещин в ригеле определен коэффициент динамических догружений в предварительно напряженных конструкциях рам от особого воздействия. Полученные результаты экспериментально-теоретических исследований трещиностойкости конструкций рам при рассматриваемых воздействиях могут быть использованы при разработке способов защиты каркасов монолитных многоэтажных зданий от прогрессирующего обрушения.

На основании теоретических и экспериментальных исследований сформулированы предпосылки и метод расчета, изгибаемых и сжато-изогнутых железобетонных конструкций с зонным армированием из стальной фибры, работающих при статических и кратковременных динамических нагрузках. В разработанном методе расчета прочности нормальных и наклонных сечений реализована нелинейная деформационная модель, в основу которой положены фактические диаграммы деформирования материалов. Для подтверждения основных результатов разработана метода, запланированы и проведены численные и натурные экспериментальные исследования железобетонных балочных конструкций, армированных обычной арматурой и зонным сталефибровым слоем. Экспериментальные исследования проведены при статическом и кратковременном динамическом нагружениях. В результате проведенных экспериментов получены данные, характеризующие процесс разрушения, деформирования и трещинообразования сталефиброжелезобетонных элементов при таких видах нагружения. Выявлена эффективность фибрового армирования нормальных и наклонных сечений для повышения прочностных и деформативных характеристик железобетонных конструкций.

В настоящей работе с применением отходов химической промышленности - алюмосодержащего нанотехногенного сырья и топливно-энергетического комплекса - углеобогащения на основе фосфатных связующих получен жаростойкий бетон с высокими физико-механическими показателями. Благодаря использованию ортофосфорной кислоты в качестве связующего удается утилизировать 80-90% отходов химической промышленности и углеобогащения, что способствует снижению антропогенной нагрузки на окружающую среду и человека. Исследования показывают, что при уменьшении размера зерен увеличивается общая величина поверхности раздела фаз, уменьшается средний радиус кривизны выпуклых участков, растет их избыточная поверхностная энергия, уменьшаются расстояния между источниками и поглотителями вакансий в системе. Экспериментальные исследования и богатый практические опыт керамических производств подтверждают важнейшую роль степени измельчения (или использования наноразмерных сырьевых материалов). За счет действия одного этого фактора удается в ряде случаев снизить требуемую температуру спекания на 50-100 ^о С и более. Использование отходов производств в производстве строительных материалов способствует: а) утилизации промышленных отходов; б) охране окружающей среды; б) расширению сырьевой базы для получения жаростойких бетонов на основе фосфатных связующих.

Изменение климата влияет на города и поселки в Российской Федерации. Помимо повышения температуры наружного воздуха изменяется и его относительная влажность. Повышение влажности внутренней среды зданий приводит к негативным явлениям, таким как сырость в помещении, что негативно сказывается на самочувствии людей и безопасности ограждающих конструкций зданий. В некоторых случаях, помимо общеобменной вентиляции, можно регулировать влажностное состояние помещения с помощью сорбирующего материала в качестве облицовки внутренней поверхности помещения. В НИИСФ РААСН были проведены аналитические и математические исследования влажностного состояния помещений в годовом цикле эксплуатации, которые показали, что относительную влажность в помещении можно регулировать с помощью правильно подобранного сорбирующего материала.

Антропогенная нагрузка на природно-ресурсный потенциал планеты стремительно растет, поэтому особое внимание уделяется разработке менее затратных и мало энергоемких технологий получения новых строительных материалов, реализация которых не требует высокотемпературной и дорогой технологической обработки, и позволит использовать местные вторичные и некондиционные сырьевые материалы. Разработка рецептур бесклинкерных вяжущих связок щелочной активации на основе тонкодисперсных порошков природного и техногенного происхождения позволит получать новые эффективные строительные композиты. В работе раскрываются вопросы, связанные с теоретическими основами формирования структуры и прочности цементного камня на основе щелочного активатора. Результаты исследований, на наш взгляд, безусловно представляют практическую значимость для строительной отрасли, так как предлагаемые рецептуры бесклинкерных цементов способны заменить дорогой и энергоемкий портландцемент, позволяя создавать прочные и долговечные бетонные и железобетонные конструкции.

В статье проводится верификация некоторых аппроксимирующих степенных и гиперболических зависимостей между напряжениями σ и деформациями ε для экспериментальных диаграмм деформирования цементного бетона и полимербетона. При анализе состояния, остаточного ресурса железобетонных конструкций, приходится решать задачу определения зависимости между напряжениями и деформациями в различных расчетных сечениях конструкций. Традиционный подход, основанный на подборе аппроксимирующей функции «σ - ε» по числовым значениям диаграммы деформирования, полученной путем испытания образцов (кубов, призм, цилиндров), практически не выполним. Поэтому предлагается альтернативный подход, основанный на подборе аппроксимирующей функции по нормируемым показателям: пределу прочности (); модулю упругости (); предельной деформации (). Числовые значения нормируемых показателей можно определить в заданной точке путем анализа результатов вдавливания индентора в материал конструкций. В качестве аппроксимирующих, рассмотрим степенные функции, которые наиболее предпочтительны для материалов с фрактальной структурой. Рассмотрены различные граничные условия для определения постоянных коэффициентов α и β по системе нормируемых показателей. Проанализированы графики изменения касательных модулей.

В статье рассмотрена разработанная модель экономики замкнутого цикла, в которой наряду с экономическими параметрами учитываются загрязнение и расход строительных материалов, пригодных для вторичной переработки. Модель отражает идею о том, что экономический рост общества сам по себе не может поддерживать или улучшать существующее качество окружающей среды, для этого необходимо увеличить коэффициент рециклинга. Цель исследования раскрыть факторы, влияющие на повышение уровня строительного рециклинга при внедрении эффективных и экологически безопасных систем управления строительными отходами в мегаполисах. Результаты исследования будут влиять на повышение качества и стандартов жизни населения города, создание благоприятных условий для безопасной, здоровой и благополучной жизни людей при обеспечении экономического роста города. Отражен процесс управления растущим объемом строительных отходов, подчеркнут рециклинг.