Статья посвящена вопросу сохранения архитектурного наследия выдающегося русского инженера В.Г. Шухова. Рассмотрены три объекта: московская Радиобашня на Шаболовке, «Шуховский пролет» Листопрокатного цеха и Водонапорная башня, расположенные в г. Выкса Нижегородской области. Представлены основные конструктивные параметры указанных сооружений и результаты их технического обследования, проведенные противоаварийные мероприятия для обеспечения сохранности Радиобашни в Москве и рекомендации по реставрации всех трех сооружений с переносом Листопрокатного цеха и Водонапорной башни в центральную часть г. Выкса. Предусмотрено воссоздание исторического облика сооружений, а также благоустройство прилегающей территории. Предполагается восстановление геометрической формы сечения лазерным напылением порошкового металла, и только в случае невозможности восстановления элемента предусмотрена его замена. Для сохранения исторического облика соединения стальных конструкций будут на болтах, имитирующих заклёпки. В ходе проведения земляных работ запланированы археологические исследования, так как в границах территории строительства (г. Выкса) могут залегать участки сохранившихся культурных напластований объекта культурного наследия «Усадебно-промышленный комплекс, XVIII-XIX вв.».

Описываются особенности статического и динамического поведения резинометаллических виброизоляторов, планируемых к использованию для виброизоляции зданий в современном строительном комплексе. Приводятся результаты конечно-элементного моделирования виброизоляторов с целью определения статических и динамических характеристик. Рассмотрены как однослойные виброизоляторы, так и виброизоляторы, включающие в себя три резиновых слоя. Как показали результаты расчетов, наличие перфораций существенным образом сказывается на несущей способности виброизоляторов, значительно уменьшая её, однако, эффективность работы таких виброизоляторов также повышается по сравнению с полностью монолитными виброизоляторами без отверстий. Это объясняется целым рядом причин, одна из которых ‒ это практическая несжимаемость резиновых слоев. Фактически, резиновые тела могут подвергаться сжатию только за счет деформирования боковой поверхности, таким образом, развивая боковую поверхность резиновых слоев можно добиться приемлемой жесткости виброизолятора как конструктивного элемента, что позволит снизить жесткость системы виброизоляции. Существенно важным является и пространственное расположение отверстий, так размещение отверстий вблизи от боковой поверхности резинового слоя дает существенно меньший эффект, по сравнению с размещение отверстий в центре. В процессе расчета выяснилось, что в сжатых резиновых слоях наблюдается эффект образования ярковыраженных зон всестороннего сжатия. Наличие центральных отверстий приводит к разрушению таких зон в большинстве образцов, что позволяет в большей степени понизить первую собственную частоту виброизолируемой системы, тем самым, способствую повышению эффективности виброзащитных мероприятий. Выбор конфигурации отверстий представляет собой оптимизационную задачу, где, с одной стороны, необходимо обеспечить приемлемую с точки зрения практики виброизоляции несущую способность виброизоляторов при заданных размерах виброизолятора в плане, а, с другой стороны, максимально снизить жесткость системы, увеличивая, таким образом, эффективность виброзащитных мероприятий.

В данной статье исследуется коэффициент перераспределения моментов в статически неопределимых железобетонных балках через экспериментальный и аналитический подход. Были испытаны на изгиб двухпролетные статически неопределимые железобетонные балки. Было проведено обсуждение результатов определения схемы разрушения, диаграммы прогиб-нагрузка, деформация-нагрузка и коэффициентов перераспределения моментов. Экспериментальные результаты были сравнены с аналитическими расчетами существующих моделей, включая нормы ACI 318-19 и CSA A23.3-19, и другие. Результаты показывают, что коэффициент перераспределения моментов в статически неопределимых железобетонных балках зависит от коэффициента армирования (μs1) и может быть более точно предсказан комплексным анализом. Результаты экспериментов также показывают, что коэффициенты перераспределения моментов испытанных балок превышают значения, предсказанные другими существующими моделями.

При расчете железобетонных конструкций широко применяются деформационные модели материалов. При этом используются диаграммы бетона при сжатии с учетом нисходящей ветви. Аналитическое описание диаграммы работы бетона связано с определением таких параметров бетона, как начальный модуль упругости; призменная прочность; предельные деформации сжатия в вершине диаграммы; значение деформаций на нисходящей ветви при 85% от призменной прочности. Воздействие знакопеременных температур на железобетонные конструкции зданий и сооружений приводит к развитию деструктивных процессов в бетоне. При этом мало исследованным остается вопрос о влиянии циклического замораживания и оттаивания на полные диаграммы бетона, включая предельные деформации сжатия. Определяющим фактором, влияющим на деформативно-прочностные свойства бетона в условиях замораживания и оттаивания, является его влажность. В связи с этим проведены исследования по влиянию циклических замораживаний и оттаиваний на диаграммы состояния бетона различной влажности, результаты которых представлены в данной работе.

В статье рассматривается функция предельного состояния в контексте анализа надежности корродированных балок. Обсуждаются методы определения предельной нагрузки для балок, подверженных коррозии. Рассматриваются различные подходы к определению функции предельного состояния, в том числе базирующиеся на статистических данных о коррозии и моделировании напряжений в железобетонной балке. Общая модель оценки надежности железобетонных конструкций должна включать распространение коррозии. Большинство предыдущих исследований были сосредоточены на проблемах одномерной диффузии с предполагаемой постоянной скоростью коррозии. Нелинейная модель скорости коррозии, в отличие от линейных моделей, рассматривает плотность тока коррозии не постоянной в течение срока службы железобетонной конструкции. Разработан подход к анализу надежности вместе с нелинейной моделью роста коррозии. В данной статье рассмотрены основные проблемы, связанные с надежностью при нелинейной модели коррозии преднапряженного арматурного каната железобетонных балок. Представлена функция уменьшения диаметра стержня арматуры от времени. Проведен анализ чувствительности для определения влияния параметров роста коррозии на индекс надежности железобетонной тавровой балки. Нелинейная модель роста коррозии вместе с другими соответствующими вероятностными моделями, используемыми для описания случайных переменных, была применена для анализа надежности железобетонной подкрановой балки. Выражение плотности тока коррозии показывает, что скорость коррозии увеличивается экспоненциально при увеличении значения расчетного параметра модели. Для дальнейшей оценки влияния предложенной модели роста коррозии по времени на надежность железобетонной балки рассматриваются два конкретных случая. Первый - с фиксированной плотностью тока коррозии, второй - с фиксированным ростом коррозии в заданное время.

Современные подходы и требования к проектированию и экспертной оценке состояния зданий и сооружений предписывают определение количественных показателей их надежности. Этим обусловлена актуальность вопросов разработки методик расчетов надежности строительных систем с учетом их свойств и условий работы.

Коррозионные повреждения элементов металлических конструкций могут с течением времени приводить к утрате их работоспособности. Цель исследований, представленных в статье, – выявление и количественные описания изменения во времени характеристик надежности, по критерию прочности, первоначально центрально растягиваемого стального стержневого конструктивного элемента кольцевого сечения с учетом неравномерного коррозионного износа, вызывающего возникновение сложного сопротивления стержня – растяжения с изгибом. На основе предложенной пространственно-временнóй модели коррозии с использованием методов теории надежности построены расчетный аппарат и алгоритм определения надежности и долговечности элемента. Выполнены расчеты этих характеристик при варьировании стохастических свойств параметров геометрии сечения стержня, его напряженного состояния и модели коррозии при различных степенях агрессивности среды. Нагружение стержня моделировалось стационарной случайной функцией. Результаты расчетов надежности, вероятности отказа, коэффициента коррозии и временнóй плотности вероятности отказа представлены графиками зависимостей этих величин от времени.

Выполнены оценки влияния на надежность и долговечность конструктивного элемента основных расчетных характеристик стержня и модели коррозионных повреждений. Выявлен эффект значительного увеличения вероятности отказа и снижения долговечности при коррозионном износе, неравномерном по контуру сечения, в сравнении со случаем постоянной толщины слоя коррозии, при сопоставимых значениях коэффициентов коррозии.

Представленные в статье методика и результаты расчетов могут быть использованы для получения решений аналогичных задач в иных постановках (по форме сечения, модели коррозии, при нестационарных режимах нагружения и др.), а также для выполнения инженерных расчетов надежности при проектировании металлических конструкций.

Построена пространственная расчетная модель сложнонапряженного железобетонного элемента при совместном действии поперечной силы и изгибающего момента. Получены аналитические зависимости для расчета поперечного армирования такого элемента наклонными (поперечными) стержнями при рассматриваемом напряженном состоянии. Прямоугольное сечение приводится к эквивалентному коробчатому сечению с двумя случаями положения сжатой зоны. Расчетная модель достаточно полно отражает физические явления силового сопротивления ригелей железобетонных рам в предельных и запредельном состояниях установленные экспериментально. Проведены результаты численных исследований конструкций рам, поперечное армирование которых принято в виде наклонных или перекрестных наклонных стержней при использовании предложенной и других моделей расчета. Сравнительный анализ полученных результатов показал эффективность более строгого учета совместного действия изгибающих моментов и поперечных сил и возможность за счет этого заметного снижения расчетного поперечного армирования железобетонных конструкций при рассматриваемом напряженном состоянии. Предложенные аналитические зависимости могут быть использованы для расчета железобетонных ригелей конструктивно и физически нелинейных рам при их хрупком разрушении по наклонному сечению в запредельных состояниях.

До настоящего времени систематизированы существующие архитектурные стили со своими модификациями, подвидами и стилевыми течениями применительно к тонким оболочкам и оболочечным структурам. Имеются несколько хронологий развития архитектурных стилей. Установлено, что интенсивность и разнообразие применения аналитических и аналитически незадаваемых поверхностей в архитектуре оболочечных структур, тонких оболочек и во внешних формах разнообразных сооружений поддаются разбиению на пять временных периодов. Последний пятый период было решено назвать «Возрождение интереса к оболочкам и сооружениям криволинейной формы, возникновение новых архитектурных стилей». Согласно материалам исследования он начался в начале XXI-го века. В данной статье показано, что до сегодняшнего времени нашли применение 37 аналитических поверхностей из более шести сотен известных поверхностей. Авторы констатируют реальное положение в архитектуре криволинейных форм и показывают возрастающий интерес архитекторов и строителей к таким объектам. Показано, что с 2000- го года использованы 16 основных архитектурных стилей, не считая новейшие стили, заявленные архитекторами, но обозначенные одним-двумя сооружениями. Перечислены с конкретными примерами аналитические и аналитически незадаваемые поверхности нашедшие применение в реальных сооружениях. Указаны архитекторы, участвовавшие в проектировании наиболее значимых зданий и сооружений.

В настоящей статье рассматриваются аспекты формирования и модернизации исторических морфотипов квартальной застройки центральной части г. Воронежа в период послевоенной реконструкции (1945–1950-е гг.). Выдвигается гипотеза о значимости в современных архитектурно-градостроительных исследованиях онтологического познания основных этапов модернизации архитектурно-планировочной структуры современного исторического городского центра, в том числе в процессе создания принципов ее функционально-пространственной организации. Объектом настоящего исследования является сложившаяся к моменту периода послевоенного восстановления архитектурноградостроительная среда исторического центра г. Воронежа. Проводится системный ретроспективный анализ архитектурно-планировочной структуры г. Воронежа в период послевоенного восстановления: системным подходом выявляются внешние и внутренние факторы, определяющие принципы реконструкции исторического городского центра в период послевоенного восстановления СССР как сложного многоуровневого объекта; определяются и фиксируются в соответствии с выявленными факторами границы исследования; систематизируются параметры исследуемой территории в определенный временной период на различных иерархических уровнях, а также определяется фонд преемственных историкоградостроительных ценностей, выраженных в материально-пространственном и функциональном эквиваленте.

В результате настоящего исследования определяются устойчивые архитектурноградостроительные тенденции пространственного и функционального преобразования исследуемой территории в период послевоенного восстановления г. Воронежа, необходимые для организации корректного процесса реконструкции в настоящее время. Историкоархитектурный и градостроительный анализ, проведенный на основе историко-архивных и библиографических исследований, позволил сформировать типологию исторических морфотипов застройки г. Воронежа в период послевоенного восстановления, а также определить крайние преобразования, несущие в себе историко-культурный код. Сформированы системные принципы послевоенной реконструкции архитектурно-планировочной структуры по двум направлениям, дифференцированные на основе выявленных в результате системного подхода типологических групп планировочных элементов функционально-пространственной организации городского центра в рассматриваемый период.

Проведено исследование воздействия модельной биологической среды продуктов метаболизма мицелиальных грибов на биостойкость цементных композитов из сухих строительных смесей промышленного производства для наружных и внутренних работ. Установлена низкая сопротивляемость образцов без дополнительной биозащиты воздействию биологической среды. Актуальна разработка цементных композитов с биоцидными добавками для обеспечения стойкости к биологически и химически агрессивной среде без снижения прочностных свойств. Определена степень обрастаемости образцов из различных видов сухих строительных смесей в модельной среде продуктов метаболизма мицелиальных грибов. Исследовано восемь композитов различного состава при воздействии 13 видов модельной среды. Установлена стойкость образцов при концентрации компонентов среды от 0 до 5% по массе. Плиточный клей«UNIS 2000», плиточный клей «Старатели», шпатлевка «Старатели», штукатурка фасадная «KNAUF» обладают грибостойкими свойствами. Шпатлевка «CT29 Ceresit», гидроизоляция «ВодоStopGlims», штукатурка «IvsilGross» и наливной пол «Магма» являются негрибостойкими. Выявлены наиболее неблагоприятные для образцов концентрации продуктов метаболизма мицелиальных грибов. Выявлена эффективность применения биоцидных добавок на полимерной основе серии «Тефлекс» (ООО «СофтПРОТЕКТОР», Россия) на сопротивляемость цементных композитов биоразрушению. Наибольшую эффективность показали добавки «АнтиСоль смывка», «Для металла» и «Универсальный», их применение обеспечивает грибостойкость и фунгицидность строительных материалов.

В публикации конгломератные строительные композиты (бетоны) идентифицируются как гетерогенные твёрдые тела с иерархически организованной пространственно-геометрической структурой характеристической размерностью от 10^-10 до 10^-1 м, обладающей минимум 5-6 масштабными уровнями и тремя типами конструкции подструктур, различающихся по своему масштабу, генезису и механике проявления свойств. Первый тип характерен для макро-, мезо- и микромасштабного уровней и принимается в виде двухкомпонентной «конструкции» из пространственно непрерывной матрицы и детерминировано-стохастически распределённых в ней дискретных твёрдых и газообразных (макропоры) включений; второй тип относится к субмикро-, ультрамикро- и наномасштабным уровням и полагается в виде «микромасштабной пространственной конструкции» новообразований цементирующего вещества из консолидированных индивидуальных кристаллических разностей; третий тип, наконец, соответствует атомно-молекулярному строению новообразований цементирующего вещества. Дается характеристика выделяемых типов подструктур по масштабу слагающих их компонентов, особенностям формирования, механике проявления свойств, критериям конструирования и средствам синтеза каждой подструктуры.

Анализируются закономерности формирования маршрута трещины разрушения в подструктурах всех типов и субстанции каждого масштабного уровня. При этом развитие напряженно-деформированного состояния конгломератного композита по принципу диссипации энергии, локализации и повышения (концентрации) напряжений реализуется в направлении от макро- к атомно-молекулярному уровню структуры композита, а само же разрушение и, соответственно, формирование маршрута трещины во времени и в пространстве композита проходит в направлении от атомно-молекулярного уровня к макроуровню каскадно через все промежуточные структурные уровни. В рамках интегрированного механо-физико-химического подхода показывается место термофлуктуационной теории (физика разрушения) на этапах разрыва единичных атомномолекулярных связей и механики трещин на этапах развития микро- и макроповреждений. Обсуждаются возможности применения теоретических закономерностей формирования маршрута трещины для постановки и решения практических задач конструирования и синтеза оптимальных структур конгломератных строительных композитов.

В последние годы поиск и использование альтернативных вяжущих строительных материалов становится предметом многих исследований как в России, так и за рубежом. Это связано с тенденцией к сокращению вредного воздействия от производства строительных материалов и к более рациональному использованию доступного сырья. Золауноса, являясь отходом энергетической промышленности, накопленным в больших объемах в золоотвалах по всей территории России, является перспективным материалом для использования в производстве цементсодержащих строительных материалов и изделий. В статье дан обзор научной литературы и патентов по использованию золы-уноса в бетонах различного вида, а также при производстве сухих строительных смесей. На основании проведенного обзора выявлены положительные и отрицательные воздействия от введения добавки золы-уноса на свойства бетона, способы повышения эффективности использования рассматриваемых отходов при производстве строительных материалов. В экспериментальной части работы представлены результаты по определению прочности и водонепроницаемости образцов тяжелого бетона с частичной заменой цемента золой-уноса, полученной при сжигании угля на новой тепловой электростанции в Калининградской области.