Preview

Строительство и реконструкция

Расширенный поиск
№ 5 (2022)

ТЕОРИЯ ИНЖЕНЕРНЫХ СООРУЖЕНИЙ. СТРОИТЕЛЬНЫЕ КОНСТРУКЦИИ

3-12 136
Аннотация
Исследования механических свойств пленки из этилен-тетрафторэтилена (ЭТФЭ) актуальны для широкого применения в строительстве светопрозрачных покрытий в климатических условиях России, особенно в арктической зоне. Силовые испытания выполнены для пленки толщиной 250 мкм на разрывной машине INSTRON, а также при равномерно распределенной нагрузке при положительных и отрицательных темпереатурах. Установлен начальный модуль упругости по ГОСТ 34370-2017, который составил 1090 МПа. Для расчетов светопрозрачных покрытий выявлены три стадии нагружения. В упругой стадии работы пленки ЭТФЭ средний модуль упругости составил 35,8 МПа, в упруго-пластичной стадии - 1,78…2,71 МПа и в пластичной стадии работы - 0,06…0,086 МПа. Силовые испытания мембраны из пленки ЭТФЭ толщиной 250 мкм на силовой треугольной раме при равномерно распределенной нагрузке до 8,577 кПа не привели к разрыву мембраны ни при положительных (+15…+18 о С), ни при отрицательных температурах (-23…-29 о С). Многократные механические повреждения (порезы) мембраны под нагрузкой 8,50 кПа при температуре -26 о С также не привели к ее разрыву. Прогибы мембраны при положительных температурах достигали 84 мм, при отрицательных температурах - 58,2 мм. Силовые испытания пленки ЭТФЭ показали ее сверхвысокие прочностные характеристики, что позволяет при локалиизации производства в России широко использовать ее для создания комфортной среды в сооружениях, возводимых в Арктике и на других территориях России.
13-22 149
Аннотация
В статье обосновывается, что в цилиндрических сводах с распалубками и крестовых сводах исторических зданий наиболее напряженными являются зоны опирания сводов на опорные конструкции (стены и столбы) и зоны сопряжения распалубок со сводами. В частности, в крестовых сводах наиболее нагруженными являются диагональные ребра, в которых сжимающие усилия действуют под углом 45° (именно в этом направлении каменная кладка обладает наименьшим сопротивлением сжатию), а поток сжимающих усилий в пределах диагоналей свода накапливается, достигая максимальных значений в его опорных пятах. Из чего делается вывод, что именно опорные консоли чаще всего определяют несущую способность крестового свода в целом. В статье даются приближенные расчетные зависимости для оценки несущей способности опорных консолей крестовых сводов и делается вывод, что наиболее точную картину напряженного состояния опорных консолей можно установить путем численного моделирования, а для оценки несущей способности необходимо использовать частные критерии прочности.

БЕЗОПАСНОСТЬ ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ

23-33 105
Аннотация
Статья посвящается численному анализу напряженно-деформированного состояния фиброжелезобетонных плитных конструкций при аварийных динамический воздействиях. Рассматривается сборная плита покрытия защитного сооружения, заглубленного в грунт. Ударные воздействия на плиту считаются импульсными. Причиной их возникновения полагается взрыв на поверхности земли или иной импульс, передающийся через грунт на конструкцию. Исследуется изменение во времени компонентов НДС в бетоне и арматуре при изменении податливости опор. Рассматривается возможность жесткого или упругопластического деформирования опор при ударном воздействии. На конкретном примере показана эффективность предлагаемого подхода при симметричном нагружении импульсной нагрузкой с учетом переменной площади пятна удара. Численное моделирование показало, что как при статическом, так и при динамическом догружении плита разрушается по фибробетону с образованием вантового механизма, при этом сохраняя свойство живучести при обеспечении неразрушаемости арматуры. Показано, что использование податливых опор играет существенную роль в демпфировании колебаний и позволяет регулировать как уровень механической безопасности конструкции, так и ее материалоемкость. Установлена необходимость и актуальность определения фактических демпфирующих свойств конструкций рассматриваемого типа.
34-44 83
Аннотация
Представлен обзор научных исследований, связанных с вопросами оценки потенциала живучести железобетонных конструктивных систем с учетом неравновесных и нелинейных процессов. Особое внимание в научном обзоре уделено анализу работ, относящихся к теории ползучести бетонных и железобетонных строительных конструкций зданий и сооружений. Систематизированы основные разновидности феноменологической теории ползучести и дана их классификация. Значимость предлагаемого научного обзора состоит в том, что представлены основные достоинства и недостатки существующих феноменологических теорий ползучести бетона применительно к расчету железобетонных конструктивных систем с учетом неравновесных и нелинейных процессов.
45-56 181
Аннотация
Приведена методика проведения экспериментальных и численных исследований железобетонных рам-фрагментов сборно-монолитной железобетонной конструктивной системы многоэтажных зданий. Целью проведенных исследований являлось определение характера изменения параметров статико-динамического деформирования и силового сопротивления предлагаемой конструктивной системы как на стадии эксплуатации, так и при аварийном воздействии, вызванным выключением из работы одного из элементов - угловой колонны первого этажа. Для повышения сопротивляемости исследуемой системы к локальному или прогрессирующему обрушению предложены новые конструктивные решения ригелей сборно-монолитной рамы, позволяющие повысить ее сопротивляемость при внезапном изменении силовых потоков в рассматриваемой конструктивной системе. Предложены аналитические зависимости для определения параметров межсредовой зоны контакта в сборно-монолитной конструкции ригеля. Решение рассматриваемых задач выполнено с использованием программного комплекса ЛИРА-САПР с учетом диаграмм работы материала, учитывающих статико-динамический характер нагружения конструкций. Приведено обоснование принятых конструктивных решений опытных конструкции рам-фрагментов для разработки программы проведения экспериментальных исследований рассматриваемой конструктивной системы при особых воздействиях.
57-66 131
Аннотация
Рассмотрена необходимость разработки решений, повышающих сопротивляемость несущих систем прогрессирующему разрушению, приводящему к моментальному или длительному разрушению отдельных конструктивных элементов и узлов. Штепсельный стык колонн в сборных и сборно-монолитных каркасах запроектированный на сжимающие усилия, при аварийном воздействии начинает работать на растяжение.Определены максимальные растягивающие усилия в колоннах и стыках типового сборного каркаса при аварийном воздействии и предложены варианты модернизации конструктивных решений штепсельного стыка. Предложено использование закладной детали для скважины штепсельного стыка сборных колонн, обеспечивающее работу на растягивающие усилия. Проведено многофакторное численное моделирование штепсельного стыка с учетом работы на растяжение, определены прочностные характеристики. Разработаны рекомендации по проектированию штепсельного стыка для несущих систем с учетом их работы при прогрессирующем разрушении, предложены рекомендации по армированию стыка в зависимости от усилий в нем. Результаты могут быть использованы при проектировании штепсельных стыков сборных и сборно-монолитных каркасов.
67-79 253
Аннотация
Современные нормы проектирования развитых стран имеют существенные различия в расчетных положениях по определению несущей способности монолитных железобетонных плит на продавливание и не учитывают полностью особенности конструктивных решений и условий эксплуатации.Имеющиеся расчетные положения разработаны для статического режима нагружения конструкций. Напряженно-деформированное состояние плит на продавливание при динамической нагрузке в настоящее время мало изучено, и как следствие, отсутствуют методики определения несущей способности плит на продавливание при динамическом нагружении. В статье представлены результаты экспериментально-теоретических исследований несущей способности плит при статическом и динамическом нагружениях. Описана методика экспериментальных исследований и конструкции опытных образцов, оборудование для проведения силовых испытаний, представлены результаты исследований на продавливание фрагментов сопряжения плоских железобетонных монолитных плит с колонной при динамическом и статическом нагружении. Представлено сравнение разрушающей нагрузки для образцов, испытанных при динамическом нагружении с разрушающей нагрузкой для образцов, испытанных на статическую нагрузку. Определены факторы, влияющие на прочность плит при продавливании при динамическом нагружении. Разработаны предложения по совершенствованию методики расчёта прочности плоских железобетонных плит при продавливании на статическую и динамическую нагрузку.

АРХИТЕКТУРА И ГРАДОСТРОИТЕЛЬСТВО

80-93 206
Аннотация
Статья посвящена актуализации вопросов, связанных с проблемой сохранения объектов культурного наследия федерального значения, расположенных на территории Алтайского края. Проведенный краткий анализ памятников позволяет соединить воедино и представить ключевые проблемы, связанные с физическим состоянием объектов и изменениями их исторического облика, которые оказывают влияние на культурно-исторический ландшафт города и восприятие памятников. Введенные в научный оборот результаты собранного материала и анализ памятников позволят расширить представление об этапах развития и актуальной сохранности объектов культурного наследия региона. Алтайский край ценен не только своими природно-климатическими условиями, но и историей развития региона, которая напрямую связана с культурным центром Российской империи, Санкт-Петербургом. Уникальные объекты культуры являются прямым подтверждением связи удаленной провинции со столицей, их малочисленность и стремительно разрушающийся культурный ландшафт актуализирует вопросы сохранности объектов в историко-градостроительной среде, и в дальнейшем позволит подойти как можно ближе к решению вопросов комфортной застройки городов, сохраняя при этом их аутентичность.
94-103 217
Аннотация
Современные города, как урбанизированная территория, являются высокотехнологической средой, где горожане ведут активный образ жизни и хозяйственную деятельность. В результате роста численности городского населения, появляется необходимость развития городской территории: совершенствуются городские пространственные объекты, растет количество жилых и общественных зданий, развиваются транспортные сети и инженерная инфраструктура. Вследствие этого, увеличивается плотность городской застройки и растет интенсивность транспортных потоков. Такие стремительные изменения городского пространства серьезно влияют на экологию окружающей среды. Кроме того антропогенные факторы, возникающие в результате активной хозяйственной деятельности горожан, создают дополнительную нагрузку на экологию городской среды. В связи с этим, вопрос формирования экологии в современных городах приобретает все большую актуальность. Представленная статья посвящена анализу факторов влияющих на экологическое состояние современных мегаполисов. Выявленные в процессе исследований причины нарушения аэрации городской среды, могут учитываться при градостроительном планировании. Регулирование воздушных потоков термического происхождения, возникающие в дворовых пространствах, способствует циркуляции воздуха в замкнутых дворовых пространствах, что улучшит экологическое состояние воздушной среды.
104-114 56
Аннотация
Данная работа посвящена вопросам комплексного развития сельских территорий. Рассмотрены преимущества системного подхода для реализации целей основных политик парадигмы устойчивого развития и возможность использования геоинформационных технологий в качестве инструмента многоаспектного анализа сельских территорий. Оценка экологического потенциала ландшафтов осложнена ввиду многообразия критериев анализа территории и отсутствия для них общей единицы измерения. Методика комплексной оценки территории позволяет интегрировать разнородную информацию о состоянии экологического потенциала ландшафта и территорий сельских поселений субъекта РФ. Особое внимание уделено состоянию экологии, как одному из важнейших критериев качества среды. Предложена двухэтапная методика мониторинга развития сельских поселений, позволяющая оценить территорию на федеральном и локальном уровнях по совокупности показателей, отражающих основные аспекты социально-экономических процессов. Для мест компактного проживания населения отдельное внимание уделяется оценке качества среды по трем группам факторов, учитывающим экологическую комфортность, комфортность перемещений и прочие показатели, характеризующие качество среды с точки зрения индивидуальных потребностей жителей территории. В экспериментальной части статьи представлены электронные карты, построенные в среде ESRI ArcGIS по оценочным факторам первого уровня для Ростовской области.

СТРОИТЕЛЬНЫЕ МАТЕРИАЛЫ И ТЕХНОЛОГИИ

115-123 165
Аннотация
На основе измельченных пористых стеблей борщевика Сосновского, модифицированных с целью обеспечения биостойкости боразотным соединением, с использованием органополимерных связующих получены композиты различного состава и структуры. Размер частиц растительного сырья варьировался от 1 до 10 мм. В качестве связующих использовались поливинилацетат, полиуретан и казеин. Соотношение компонентов (растительное сырьё: полимер) в композитах составляло 3:1 по массе. Путем применения соответствующих ГОСТовских методик исследованы биостойкость и теплофизические свойства полученных композитов. Установлено, что предварительное модифицирование частиц растительного сырья моноэтаноламин(NB)-тригидроксиборатом позволяет обеспечить 100%-ную биостойкость композитных материалов на основе используемого сырья и органополимерных связующих. Причем применение указанного модификатора равно эффективно для всех композитов, полученных с использованием различных видов связующих: полиуретановое, поливиниацетатное и казеиновое. Полученные композиты на основе модифицированного растительного сырья и органополимерных связующих являются теплоизоляционными материалами, характеризующимися соответствующими коэффициентами теплопроводности и плотности. Композиты на основе полиуретанового связующего обладают пониженной теплопроводностью по сравнению с композитами на основе поливинилацетатного и казеинового связующих и относятся к классу А. Полиуретановое связующее обеспечивает полученным композитам с размером частиц 5 мм повышенную прочность на сжатие по сравнению с прочностью композитов на основе поливинилацетатного и казеинового связующих. Таким образом, оптимальным составом биостойкого теплоизоляционного материала является состав на основе модифицированного растительного сырья с размером частиц 5 мм и полиуретанового связующего.


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


ISSN 2073-7416 (Print)