Preview

Строительство и реконструкция

Расширенный поиск
№ 4 (2023)
Скачать выпуск PDF

ТЕОРИЯ ИНЖЕНЕРНЫХ СООРУЖЕНИЙ. СТРОИТЕЛЬНЫЕ КОНСТРУКЦИИ

5-18 136
Аннотация

Опыт эксплуатации ПВХ окон в климатических условиях РФ показывает, что они подвержены значительным температурным деформациям. Температурные деформации ПВХ окон приводят к снижению их эксплуатационно-технических характеристик. Тем не менее, в настоящее время расчет данных конструкций на действие температурных нагрузок не выполняется. Это обусловлено в т.ч. и тем, что пока не разработаны методики расчета НДС ПВХ окон при действии температурных нагрузок. Разработка данной методики является целью настоящего исследования. Для расчета НДС ПВХ окна предложено разделить её на комбинации профилей и рассматривать комбинацию профилей как единичный элемент расчета. При введении ряда упрощений была создана расчетная схема комбинации профилей. Была получена универсальная форма системы дифференциальных уравнений, описывающих деформацию (и следовательно, НДС) комбинации оконных профилей. Было получено решение общего вида для данной системы уравнений, которое учитывает температурный изгиб профильных элементов ПВХ окон, влияние жесткости стеклопакета, условия закрепления профилей, действие произвольного количества сосредоточенных сил и моментов. Это позволяет вести расчет НДС любой оконной конструкции, которую можно представить в виде совокупности комбинаций профилей. Было предложено условие, ограничивающее температурные деформации оконной конструкции. Оно заключается в обеспечении деформаций оконного уплотнителя, не выходящих за пределы его рабочего диапазона, что может быть реализовано с использованием описанной расчетной методики.

19-32 124
Аннотация

Рассмотрены вопросы современного строительства с применением сборных железобетонных плит перекрытий в составе комбинированных конструкций. Дано обоснование выбранной темы исследования. Представлено подробное описание и особенности экспериментальных моделей исследуемых конструкций, материалов и их характеристик. Приведены особенности опирания и нагружения моделей. Проведен анализ результатов, полученных при испытаниях призм на сдвиг, и моделей сталежелезобетонных балок и полноразмерных фрагментов перекрытий на изгиб. Представлены общие виды и характер разрушения моделей, сформирована таблица разрушающих нагрузок. Приведены графики зависимости перемещений и напряжений в элементах конструкции от величины внешней нагрузки. Проведена оценка существующих методик расчета, их сравнение с результатами эксперимента. Дана оценка эффекта частичного обетонирования стальных двутавровых балок в составе сложной сборной сталежелезобетонной конструкции и его влияние на несущую способность.

33-46 105
Аннотация

Представлены основные положения научно-методического обоснования коррозионной защищенности стальных конструкций и сооружений. Проанализированы приоритеты совершенствования действующих норм, с учетом научных достижений и международных стандартов. Сформулированы задачи, призванные повысить конкурентоспособность и ресурсосбережение благодаря использованию эффективных мер защиты от коррозии.
Цель исследования – параметризация механизма технического регулирования качества, надежности и безопасности, согласование и применение материалов и технологий, процедур, услуг в сфере защиты от коррозии по требованиям цифрового потребителя. Предложена процессно-ориентированная методология, направленная на постоянное улучшение циклов развития и моделей рационального выбора систем противокоррозионной защиты конструкций. При этом коррозионная защищенность объектов стального строительства определена уровнем надежности и требуемыми параметрами технико-экономической защищенности. Структура управления определена положениями стандарта организации согласно нормам ISO 12944, СП 28.1330.2017 в части защиты стальных конструкций от коррозии.
Проанализированы уровни надежности конструкций и их защитных покрытий с учетом процедур оценки соответствия качества, мониторинга и риск-диагностики в интерпретации метода предельных состояний. Подтверждение соответствия параметров выполнено на основе пяти принципов DMAIC, связанных с определением, измерением, анализом, усовершенствованием и контролем технического состояния конструкций. Представлены примеры статистического оценивания репрезентативных выборок коррозионных воздействий, характеристических значений коррозионной стойкости и долговечности стальных конструкций и их защитных покрытий. Предложены методы функционального и временнόго резервирования коррозионной защищенности. Выполнены силовые испытания моделей стальных конструкций с коррозионными повреждениями.
Полученные результаты раскрывают неопределенность параметров коррозионного состояния и обеспечивают оценку живучести объектов стального строительства с учетом приемлемого риска. Предложения по параметрическому проектированию рекомендованы для цифровой трансформации системы технико-экономических регуляторов коррозионной защищенности.

47-56 136
Аннотация

В данной работе рассмотрена методика расчета несущей способности центрально сжатых трубобетонных колонн квадратного сечения. Методика основана на использовании нелинейной деформационной модели железобетона. Принятые диаграммы деформирования бетонного ядра и стальной трубы учитывают их сложное напряженное состояние. Предложенная методика учитывает переменную жесткость разных сечений по высоте сжатого стержня при оценке влияния его гибкости. Предельная нагрузка, соответствующая потери прочности или устойчивости элемента, определяется по одной методике с использованием одних и тех же формул. В результате чего отпадает необходимость в отдельной формуле для расчета критической силы. Дальнейшее сопоставление теоретических и опытных данных свидетельствует о приемлемости предложенной методики расчета для проектной практики.

57-64 135
Аннотация

В статье представлены результаты теоретических исследований железобетонных балок с учетом ограничения горизонтального смещения на опорах при кратковременном динамическом нагружении. В исследованиях деформирование конструкции рассмотрено в условно упругой и пластической стадиях. Установлено, что наличие распора приводит к значительному увеличению прочности и снижению деформативности конструкций, как условно упругой, так и пластической стадиях. В работе отражены результаты численного расчета железобетонных балочных конструкций с распором при кратковременном динамическом нагружении на основе полученных аналитических зависимостей. Рассмотрено влияние реакции распора, а именно жесткости опорного контура на коэффициент динамичности железобетонных конструкций по сравнению с конструкциями без распора. Результаты численных исследований свидетельствуют о положительном влиянии реакции распора в динамически нагруженных конструкциях на всех стадиях их динамического деформирования.

65-80 65
Аннотация

Несмотря на широкое применение балок ломаного очертания остаются малоизученными особенности их напряженно-деформированного состояния, в том числе в местах вблизи переломов граней. Многочисленные экспериментальные исследования показали, что в двускатных балках наклонные трещины образуются не только в приопорной зоне, но и в середине пролета непосредственно у конька даже при отсутствии поперечной силы.
На основании выполненных натурных испытаний двускатных балок и численного моделирования построены эпюры касательных и поперечных напряжений. Полученные данные выявили различия в распределении напряжений в двускатных балках и балках с параллельными гранями. Особенности напряженно-деформированного состояния балок ломаного очертания связаны с возникновением касательных напряжений от действия изгибающего момента и продольной силы из-за переменной высоты сечения элемента, а также с формированием локальных полей напряжений в зонах вблизи переломов граней.
Предложенные аналитические зависимости позволяют вычислить касательные и поперечные напряжения в коньковой зоне двускатных балок и определить момент возникновения наклонных трещин в указанной зоне.

81-92 128
Аннотация

Одним из главных преимуществ напрягающего бетона является его способность компенсировать один из основных недостатков, присущий минеральным вяжущим, – усадочные деформации. При этом подходы к прогнозированию свойств напрягающего бетона не являются универсальными, поскольку базируются в основном на феноменологических подходах и эмпирических зависимостях. Основными подходами к прогнозированию деформаций и напряжений, возникающих в расширяющемся бетоне, являются энергетический и деформационный. Ряд исследователей подтверждает эффективность применения деформационного подхода для определения собственных деформаций и напряжений. Модифицирование модели для определения собственных напряжений и деформаций позволило перейти от случая одноосного стержневого армирования к двух- и трёхосно-ограниченным элементам. На основании положений деформационного подхода была предложена деформационная модель для определения собственных деформаций и напряжений напрягающего фибробетона. Сформулированы основные предпосылки и допущения предлагаемой модели. Приведена блок-схема алгоритма итерационной процедуры, позволяющая выполнить расчет собственных деформаций и напряжений напрягающего фибробетона. Проведены параметрические исследования собственных деформаций и напряжений напрягающего фибробетона на стадии расширения. Представлены нормализованные зависимости связанных деформаций от варьируемых параметров. Установлена область эффективного использования стальной фибры с целью достижения эффекта «связывания» свободного расширения в напрягающем бетоне разной энергоактивности. Определено влияние изменения количества вводимой фибры на развитие связанных деформаций напрягающего бетона в разные временные интервалы. Полученные результаты могут быть использованы в проектных, учебных и научно-исследовательских учреждениях.

БЕЗОПАСНОСТЬ ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ

93-105 109
Аннотация

В рамках вероятностного моделирования рассмотрены вопросы связанные с оценкой живучести конструктивных систем из сборного и монолитного железобетона в особой расчетной ситуации.
В работе рассмотрена концепция анализа надежности конструктивных систем и дифференциации рисков в особых расчетных ситуациях. Проанализированы существующие вероятностные модели базисных (основных) переменных, входящих в функции нагрузок и сопротивлений. Получены и интегрированы в виде базисной переменной при вероятностном моделировании статистические параметры неопределенности модели сопротивления.
Выполнено вероятностное моделирование по методу Монте-Карло конструктивных систем из сборного и монолитного железобетона, запроектированных по действующим нормам Республики Беларусь. Определены функции предельного состояния конструктивной системы в особой расчетной ситуации при внезапном удалении центральной колонны первого этажа. В результате для рассматриваемых конструктивных систем получены значения вероятностей отказа и соответствующих индексов надежности.

106-118 121
Аннотация

Статья посвящена актуальной в настоящее время проблематике оценки живучести стальных рамных конструктивных систем на деформируемом основании в условиях случайных ударных воздействий. Для таких воздействий заранее не определены точка приложения, направление и интенсивность. Полагается, что для существующего проектного решения возникновение таких воздействий не должно приводить к прогрессирующему обрушению. Выполнен ряд расчетов в квазистатической постановке для выявления наиболее опасных случайных воздействий, а затем произведен проверочный расчет в динамической постановке. Расчет в квазистатической постановке выполняется на основе моделей деформационной теории пластичности, а расчет в динамической постановке с учетом ассоциированного закона течения стали. Ударная нагрузка представляется в виде импульса силы, статически эквивалентной динамическому воздействию от неупругого удара жестким телом по конструктивной системе. Предложенные процедуры позволяют проектировать стальные рамные конструкции, устойчивые к случайным аварийным ударным воздействиям.

АРХИТЕКТУРА И ГРАДОСТРОИТЕЛЬСТВО

119-131 117
Аннотация

В современных крупных городах, обладающими статусом или признаками исторического, происходят глобальные преобразования в архитектурно-планировочной структуре, которые носят как позитивный, так и негативный характер в отношении функциональной организации жилой среды. Современные проблемы исторического городского центра, являющиеся причиной или следствием реконструктивных вмешательств, обусловлены как спецификой его функционально-планировочной организации, так и актуальным социально- экономическим спросом. Несмотря на это, технические возможности модернизации количественных параметров городской среды исторического центра достаточно специфичны: историческая застройка, выраженная в малоэтажной и среднеэтажной застройке, подлежит сохранению, и некорректно подобранные методы и приёмы реализации данного процесса в настоящее время приводят не только к проблемам визуального и идентификационного восприятия историко-культурной городской среды, но и к функциональным, которым посвящена настоящая статья.
Методы исследования определяются принципами демоэкологического подхода, по которому жилая среда представляет собой сложную самодостаточную систему. В основе исследования лежит системный подход: выявлены принципы функционального преобразования жилой среды в архитектурно-планировочной структуре современного исторического городского центра.
Выявленная типология функционально-неопределенных структурных планировочных элементов жилой среды, которые в настоящее время являются площадками по корректной функциональной модернизации, проанализирована системным подходом в результате чего был определен термин «функциональное регулирование» и «функциональное интегрирование».

СТРОИТЕЛЬНЫЕ МАТЕРИАЛЫ И ТЕХНОЛОГИИ

132-137 94
Аннотация

На строительных площадках многие функции человека выполняют строительные машины и механизмы, ручной труд сводится к минимуму. Постепенно внедряются роботизированные комплексы, что с течением нескольких десятилетий может полностью исключить участие рабочего во многих процессах на уровне исполнителя. Изменяются подходы к проектированию и управлению реализацией инвестиционно- строительных проектов - увеличивается количество компаний, которые внедряют в свою деятельность высокотехнологичные цифровые решения, требующие наличия персонала, способного эффективно выполнять работу в цифровой информационной среде на каждом из этапов жизненного цикла здания. В рамках данного исследования рассматривается вопрос создания и внедрения цифровой информационной модели объекта на этапе строительства объекта капитального строительства. Приводится структура цифровой информационной модели и описывается ее влияние на организационно-технологическое проектирование в рамках реализации строительного проекта. Указываются факторы, сдерживающие внедрение технологий информационного моделирования на этапах возведения объекта капитального строительства.

138-148 263
Аннотация

Рассмотрено текущее состояние и основные проблемы строительного комплекса Донецкой Народной Республики, обусловленные процессом интеграции в хозяйственный комплекс Российской Федерации на современном этапе. Материалы исследования основаны на анализе деятельности строительных организаций республики и результатах научной и проектной деятельности ФГБОУ ВО «ДОННАСА», являющейся базовой организацией Минстроя ДНР в вопросах научно-технической политики. Приведены сведения об основных концептуальных и проектных разработках, определяющих деятельность строительного комплекса на ближайшую перспективу. Сформулированы рекомендации, направленные на преодоление кризисных явлений в строительном комплексе.



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


ISSN 2073-7416 (Print)