Представлены результаты расчета железобетонной балки на упругом стохастистически неоднородном основании после образования трещин в бетоне. Коэффициенты податливости основания рассматриваются как случайные стационарные функции, а нагрузка предполагается случайной нестационарной функцией координаты х. Прочностные параметры бетона принимаются случайными гауссовыми величинами. Приводятся параметры распределения, как начальной изгибной жесткости железобетонной балки, так и жесткости балки после образования трещин, как функции случайной кубиковой прочности бетона. Определяются параметры плотностей распределения прогибов балки до образования в ней трещин, а также после образования трещин. Для приближенного решения дифференциального уравнения изгиба железобетонной балки после образования трещин используется вариационный принцип стационарности дополнительной энергии (функционал Кастильяно). Это позволяет определить вероятностные характеристики распределения эквивалентной постоянной жесткости балки, вероятностные параметры распределения прогибов балки после образования трещин, а также суммарный дифференциальный закон распределения прогибов в балке на упругом основании в произвольном сечении балки. Определена вероятность возникновения предельного состояния в виде превышения величины предельной нормативной величины прогибов c учётом возможного образования трещин в балке.

В статье представлены результаты сравнительного анализа прочности при осевом растяжении кладки, выполненной из ячеистобетонных блоков автоклавного твердения на цементных растворах различных марок и пенополиуретановых клеевых составах различных производителей. Испытания проведены на опытных образцах, выполненных из склеенных между собой двух кубов размерами 150х150х150 мм. В качестве ячеистого бетона применены блоки автоклавного твердения класса по прочности на сжатие В1.5, В2.5, В3.5, в качестве связующего использованы цементный раствор марок М200 и М300, пенополиуретановые клеи марок «Tytan Professional», «Технониколь», «Bonolit», «KUDO». Эксперимент проведен на базе Лаборатории кафедры «Железобетонные и каменные конструкции» ФГБОУ ВО «НИУ МГСУ». На основе проведенного эксперимента получены значения увеличения прочности кладки при осевом растяжении в зависимости от применяемого связующего в качестве кладочного раствора.

Приведена методика экспериментальных и численных исследований железобетонных рамных конструкций с ригелями, армированными наклонными стержнями, при особых воздействиях. Основной задачей этих исследований являлось определение характера деформирования, трещинообразования и разрушения таких конструкций при особом воздействии, вызванным внезапным удалением одной из конструкций и, как следствие, перераспределением силовых потоков в них. Для повышения живучести и защиты исследуемой конструктивной системы от прогрессирующего обрушения, при количественном и качественном изменении усилий в ее элементах, предложено на приопорных участках конструкций ригелей рамной системы устанавливать поперечной армирование из наклонных арматурных стержней в двух взаимно перпендикулярных направлениях. Параметры такого армирования и параметры заложенные в расчетную модель конструкции рамы при рассматриваемых статическом нагружении на первом этапе и динамическом догружении на втором этапе, определены численным моделированием, с использованием программного комплекса Ansys. На этой основе выполнено обоснование принятых конструктивных решений конструкций рам для разработки программы проведения экспериментальных исследований таких конструкций при особых воздействиях.

Для зданий исторической застройки городов, а также архитектурных доминатов городских и сельских поселений архитектурная привлекательность зданий часто создается путем возведения наружных несущих кирпичных стен, в том числе – многослойных, а также ненесущих наружных стен с отделочным слоем из лицевого кирпича. При проектировании ограждающих конструкций зданий, а также в процессе исследования и оценки технического состояния ограждающих конструкций построенных зданий возникает необходимость расчета (оценки) несущей способности наружных стен, необходимость оценки их долговечности. Объектом исследования является несущая способность и долговечность наружных стен зданий.
Выполнен обзор отечественной и зарубежной научно-технической литературы. Он показал, что подавляющее большинство научных публикаций касаются выбора конструктивных решений стен, назначения и использования новых строительных технологий и материалов, их технических характеристик, а также оценки энергоэффективности предлагаемых конструктивных решений наружных стен.
Приведены примеры дефектов наружного слоя многослойных несущих стен кирпичных зданий и рекомендации по обеспечению долговечности лицевого слоя кирпичной стены. Рассмотрены требования действующих строительных норм по расчету несущей способности многослойных кирпичных стен. Приведен пример расчета внецентренно сжатой многослойной кирпичной стены с приведенным (эквивалентным) расчетным двутавровым сечением. С целью упрощения расчета несущей способности для определения геометрических характеристик расчетного двутаврового сечения предложено использовать компьютерные программы. В частности, при кратковременном приложении нагрузок для определения напряжений и анализа напряженного состояния расчетного двутаврового сечения стены приведен пример использования программы конструктор сечений ПК ЛИРА-САПР. Показана необходимость рассмотрения распределения напряжений по сечению при кратковременном и длительном нагружении при проектировании многослойных кирпичных стен.

При построении диаграммы работы на сжатия для бетона с косвенным армированием в рамках теории предельных состояний необходимо назначать прочность материалов с требуемой обеспеченностью. Для этого выполняют переход от средних значений прочности, полученных по результатам экспериментов, к уменьшенным нормативным и расчетным значениям прочности. Ввиду этого возникает противоречие, связанное с тем, что изначально зависимости для определения деформаций, соответствующих вершине диаграммы сжатия, получены для экспериментальных значений прочности, а при расчетах конструкций предлагается использовать уменьшенные нормативные и расчетные значения, что может привести к некорректным результатам. В статье произведено сравнение вычисленных значений относительных деформаций с экспериментальными данными и отмечено существенное завышение значений при расчетах относительно нормативной и расчетной прочностей бетона.

Выполнен анализ причин возникновения повреждений в каменной кладке исторических зданий после их реставрации. Установлено, что применение растворов повышенной марки и, соответственно, жесткости при ремонтах исторической кладки приводит к росту растягивающих напряжений в кирпиче при температурно-влажностных воздействиях. Мотивацией к применению таких растворов является стремление повысить прочность и долговечность восстанавливаемых участков исторической кладки. В статье на основе результатов численного моделирования показано, что кладочный раствор должен быть достаточно прочным при сжатии и при этом в достаточной мере пластичным. В частности установлено, что применение жестких растворов на основе цементного связующего по сравнению с пластичными на основе известкового связующего увеличивает значение нормальных растягивающих напряжений при температурном перепаде ΔТ=+10 °С в среднем в два раза, а при набухании камней из-за их увлажнения – на порядок. Сделан вывод, что для реставрационных работ с кирпичной кладкой следует применять растворы в соответствии с технологией, соответствующей данному историческому периоду, с использованием извести с добавками, которые были выявлены при лабораторных испытаниях образцов, отобранных с исторической каменной кладки. Предпочтение следует отдавать низкомарочным минеральным растворам, обладающим низким модулем упругости, что повышает трещиностойкость кладки при температурно-влажностных воздействиях. Показано, что деструкции каменной кладки также способствует неправильная расшивка кладочных швов, когда образуются участки скопления дождевой воды, приводящие к повышенному увлажнению камней в зонах прямого воздействия дождевых осадков.

Рассматривается взаимосвязь максимальных прогибов W0 от статической равномерно распределённой нагрузки q и основной частоты собственных поперечных колебаний ω круглой изотропной пластинки переменной толщины по закону квадратной параболы с утолщением в центре при однородных условиях опирания по внешнему контуру в зависимости от соотношения толщины пластины в центре к толщине по краю. По результатам исследования построены графики зависимости максимального прогиба и частоты собственных колебаний пластинки от соотношения t2/t1. Показано, что для круглых пластинок переменной толщины по закону квадратной параболы с утолщением в центре при t2/t1≤1,1 коэффициент К с точностью до 5,29% совпадает с аналитическим коэффициентом для круглых пластинок постоянной толщины.

В статье изложен авторский подход к определению весомости показателей технического состояния зданий и сооружений, позволяющий решить проблему повышения достоверности и результативности оценки их реальной готовности к использованию по предназначению. Реализация такого подхода базируется на опыте решения практических задач по оценке технического состояния зданий и сооружений, когда весомость х показателей не поддается непосредственному измерению. В этом случае для её определения предлагается использовать экспертные методы ранжирования и непосредственной оценки. Эффективность их применения во многом зависит от компетентности оценивающих экспертов и согласованности их мнений по исследуемым вопросам, которые устанавливаются путем определения коэффициентов информированности и аргументации экспертов и поэтапного решения исследовательских задач на основе использования метода ранговой корреляции. Отличительной стороной изложенного подхода к оценке весомости показателей технического состояния зданий и сооружений является установление критерия определения их важности для решения поставленных задач , а также единых правил проведения их измерения. Предложенный порядок оценки весомости исследуемых проблем прошел успешную апробацию в ходе проведения обследования защитных сооружений органов исполнительной власти Российской Федерации. Он может быть рекомендован для определения достоверной оценки технического состояния зданий и сооружений различного назначения.

Анализ представленных в научной литературе экспериментальных исследований указывает на то, что прочность и деформативность фибробетона при его динамическом догружении может зависеть от начального уровня напряжений, вызванных предварительно приложенной статической нагрузкой. В связи с этим целью данного исследования являлось построение усовершенствованных моделей деформирования фибробетона эксплуатируемых фиброжелезобетонных конструкций несущих систем зданий и сооружений при их динамическом догружении с учетом нелинейно упругого закона деформирования материала на этапе нагружения статической нагрузкой, а также изменения параметров вязкого сопротивления в процессе нагружения. В качестве модели силового сопротивления фибробетона нагруженных фиброжелезобетонных конструкций при их динамическом догружении, вызванном аварийной ситуацией, принята модель Кельвина - Фойгта для упруго-вязкого тела. На основании принятой модели получено аналитическое решени дифференциального уравнения одноосного сжатия фибробетона при его однократном динамическом догружении с произвольного уровня действующих в нем начальных напряжений от предварительно приложенной статической нагрузки. Предложен шагово-итерационный подход к определению параметров диаграмм состояния фибробетона при статико-динамических режимах нагружения. Анализ полученных зависимостей между напряжениями и деформациями показывает, что увеличении уровня начальных напряжений, действующих в сжатом бетонном элементе на момент приложения к нему динамической нагрузки, приводит к снижению динамической прочности бетона при одних и тех же параметрах воздействия.

На надежность расчетных характеристик любой конструкции влияет как эксплуатационная нагрузка, так и износ самого материала из-за воздействия окружающей среды. В данной статье проведена вероятностная оценка железобетонных элементов, подверженных проникновению хлора. Для исследования была использована свободно опертая железобетонная плита. В математической модели потери несущей способности арматуры под коррозией были включены известные методики, разработанные многими авторами.
Неопределенность прочности и приложенной нагрузки были полностью учтены с помощью вероятностного метода. Функция предельного состояния несущей способности железобетонной изгибаемой плиты была разработана и оценена с использованием метода надежности первых моментов.
Весь процесс был реализован с помощью разработанной программы MATLAB.

Сформулированы и аналитически описаны реальные нелинейные диаграммы бетона, арматуры и сталефибробетона при динамическом нагружении. Проведены теоретические и экспериментальные исследования работы сжатых и внецентренно сжатых элементов с различными уровнями эксцентриситета приложения нагрузки при статических и кратковременных динамических нагрузках. Были изготовлены и испытаны на кратковременную динамическую нагрузку при центральном и внецентренном сжатии 3 железобетонных и 9 железобетонных элементов с зонным армированием из стальной фибры. Получены новые экспериментальные данные, характеризующие процесс деформации и разрушения железобетонных моделей колонн. Также получены схемы разрушения и трещинообразования, зависимость изменения динамической нагрузки во времени, перемещения бетона, арматуры и сталефибробетона во времени. Разработан метод расчета прочности и устойчивости таких элементов с учетом армирования зоны сечения сталефибробетоном. Численно проанализировано влияние использования зонного армирования стальным волокном сжатых и внецентренно сжатых железобетонных элементов. Результаты расчета по разработанной методике сравниваются с результатами экспериментальных данных. Предложен оптимальный вариант применения зонного упрочнения из стального волокна для сжатых и внецентренно сжатых элементов, работающих при статических и кратковременных динамических нагрузках. Анализ результатов расчета на основе разработанного метода расчета прочности нормальных сечений внецентренно сжатого железобетона и сталефибробетона, основанного на модели деформации, и их сравнение с данными экспериментальных исследований при кратковременном динамическом нагружении показывают, что отклонения составляют в среднем 10-18%, что свидетельствует о том, что разработанный метод обладает достаточной точностью для решения практических задач.

Укрепление грунтов по струйной технологии в сложных грунтовых условиях в настоящее время получило широкое распространение в том числе при строительстве заглубленных и подземных сооружений. При этом накопилось достаточное количество опытных данных для прогнозирования свойств получаемого грунтоцемента. Цель работы заключается в определении оптимальных расходов материалов для грунтоцементных конструкций с учётом сложных инженерно-геологических условий. Изучение твердеющих систем на минеральной основе в водонасыщенных грунтах с включениями органических отложений или в условиях высокой фильтрации, имеет ряд особенностей, затрудняющих назначение оптимальных технологий и компонентов растворов на цементной основе для формирования грунтоцементов. Для определения конечных параметров грунтоцементов анализировались параметры грунтоцементных свай на объектах при строительстве метрополитена, лабораторные данные при смешивании минеральных компонентов и грунтов разных типов, данные научно-технического сопровождения при контроле качестве и приёмке работ. Изучена кинетика твердения грунтоцементов для различных грунтов при разных расходах цемента, зафиксирован положительный эффект от применения различных типов добавок при невозможности достижения проектных физико-механических свойств в сложных грунтовых условиях. Изучена эффективность достижения проектных прочностных характеристики грунтоцемента с определением минимального порога расходов цемента. При производстве опытных работ для подтверждения выбранного расхода цемента и технологических параметров цементации, отмечены особенности закрепления по технологии jet-grouting в грунтах разного типа.

В связи перспективами роста объемов строительства индивидуальных жилых домов возрастает спрос на лицевой керамический кирпич и крупноформатные поризованные стеновые блоки. При дефиците высококачественного глинистого сырья для выпуска керамического кирпича пластического формования, рекомендуется переход на выпуск изделий полусухого прессования. Важной задачей является повышение прочности керамического кирпича как несущего в стене нагрузку, так и выполняющего теплоизолирующую роль. Рекомендуется введение в шихту водного раствора геля нанокремнезема.
Основным сырьем являлся неспекающийся пылеватый суглинок Верх-Тулинского месторождения, содержащий более 70 % пылеватых фракций (5-50 мкм). В качестве добавки использовался гель нанокремнезема «Лэйксил-30» производства научно-технического ценртра «Компас» (г. Казань). В статье авторы использовали как стандартные методы исследования, так и современные методы рентгенофазового анализа для установления вещественного состава керамического черепка.
Установлено, что при оптимальных рецептурных и технологических параметрах введение в сырьевую смесь геля «Лэйксил-30» с водой затворения повышает предел прочности по сравнению с бездобавочным составом на на 32,8 %, не влияя на среднюю плотность и водопоглощение керамичсекого черепка. Изучен количественный фазовый состав черепка.
Экспериментально установлено повышение прочности керамического черепка за счет использования добавки геля нанокремнезема «Лэйксил-30» в оптимальной дозировке. Для обеспечения максимальной прочности керамического черепка необходимо, чтобы при обжиге были завершены процессы взаимодействия водного раствора добавки с глинистым компонентом.