Выполнен анализ известных методов оценки прочности на сжатие и модуля упругости существующих каменных конструкций. Приведен метод определения механических характеристик каменной кладки, основанный на испытаниях, вырезанных из тела кладки образцов в виде треугольных призм. Выполнено сопоставление прочности на сжатие, начальной прочности при сдвиге и угла внутреннего трения, полученных по результатам испытаний образцов-призм, с результатами испытаний образцов кладки, в соответствии со стандартами СТБ EN 1052-1 и СТБ EN 1052-3. Показано удовлетворительное согласование значений прочности кладки на сжатие и секущего модуля упругости полученных испытаниями призм сжимающей нагрузкой, действующей перпендикулярно плоскости горизонтальных растворных швов, с результатами испытаний по методике СТБ EN 1052-1. Начальная прочность на сдвиг каменной кладки, полученная по результатам испытаний согласно СТБ EN 1052-3, отличалась в меньшую сторону от прочности, установленной по результатам испытаний образцов-призм на сжатие, при этом значения угла внутреннего трения, определенные двумя методами, были близки.

Выполнен анализ типов повреждений вертикальных несущих элементов из каменной кладки от взрывных воздействий, описаны основные признаки таких повреждений, требующих специальных способов усиления. Современные методы восстановления несущей способности каменной кладки требуют доработки и адаптации при рассмотрении случаев взрывных воздействий. Предметное обследование несущих стен выявило снижение сил сцепления (адгезии) между кирпичом и раствором, деградацию связей между наружной верстой и основным массивом кладки. Для восстановления несущей способности поврежденных элементов предложен современный метод, заключающийся в устройстве односторонних аппликаций из торкрет-бетона, позволяющий восстановить разрушенные связи внутри кладки и обеспечивающий высокий уровень механизации труда. Для определения физико-механических характеристик торкрет-бетона, а также адгезионной прочности между бетоном аппликации и кирпичом кладки, обеспечивающей совместность работы конструкции усиления из торкрет-бетона и существующей каменной кладки, были проведены экспериментальные исследования. Испытания проводились на 20 образцах с основанием из керамического кирпича для определения физикомеханических характеристик, испытывались призмы и цилиндры, изготовленные из торкрет-бетона. Определено, что технология нанесения торкрет-бетона со скоростью 150 м/с приводит к уменьшению удельного веса смеси за счет ее уплотнения. Установлено, что при одинаковом модуле упругости торкрет-бетона и тяжелого бетона призменная прочность торкрет-бетона значительно больше. По результатам исследований получены модуль упругости торкрет-бетона 26400 МПа, средняя призменная прочность торкретбетона 42 МПа. Полученные характеристики могут быть использованы для численного моделирования и расчетного обоснования при разработке проекта усиления конструкций.

Приведены физическая и расчётная модель для определения параметров предельных состояний железобетонных конструкций при сложном напряжённом состоянии изгибе с продольной и поперечными силами. На основе принятой схемы дискретизации поперечного сечения и теоремы двойственности между силовыми и деформационными параметрами А.Р. Ржаницына построены прямой и обратный переход для определения коэффициентов матрицы жёсткости железобетонных стержневых конструкций с наклонными и нормальными трещинами. Определение жёсткости конструкций в зоне наклонных трещин выполнено на основе модели составных полосок, на которые разбивается зона с наклонными трещинами. При этом принята гипотеза о характере распределения деформаций в сложно напряжённом железобетонном элементе с наклонными трещинами. Для этой модели получен условный модуль сдвига позволяющий определять средние относительные линейные и угловые деформации бетоны и арматуры в точке прилегающей к шву сдвига между наклонными трещинами. На основе этой модели и с использованием экспериментально полученного значения сдвига в наклонной трещине определены нагельные усилия в арматурном стержне, пересекаемом наклонной трещиной. Использование полученных аналитических зависимостей в практике проектирования железобетонных конструкций позволяет не только существенно уточнить определение перемещений и ширины раскрытия наклонных и нормальных трещин, но и максимально сблизить расчётную и физическую модель, базирующуюся на экспериментальных данных.

При действии горизонтальной ветровой и сейсмической нагрузки в несимметричных несущих системах многоэтажных зданий возникает кручение. Причина кручения заключается в появлении эксцентриситета приложения горизонтальной нагрузки между центром масс и центром жесткостей. Вертикальные несущие элементы панельных зданий соединяются в пространственную систему различными связями сдвига. Податливость плотных сварных связей в нелинейной постановке базируется на экспериментальных данных на действие сдвигающих усилий. Принимая во внимание, что податливость зависит не только от сдвигающего воздействия, но и является функцией высоты здания, необходима полная диаграмма деформирования рассматриваемой плотной связи. Влияние крутящего воздействия на податливость плотных связей ранее не рассматривалось. В данной работе представлена конечно-элементная модель, реализованная в программном комплексе ANSYS фрагмента панельного здания. Фрагмент здания определялся из условия проведения дальнейших экспериментальных исследований по прочности и деформативности сварного стыка, соединяющего две вертикальные несущие конструкции. Численным моделированием определено напряженно-деформированное состояние вертикального плотного стыка панельных зданий при действии сдвига и кручения. Шаговое нагружение исследуемого образца велось в вертикальной и горизонтальной плоскости. История нагружения принята в первом приближении самая простая - пропорциональная. Определена несущая способность и деформативность стыка при действии сдвига и кручения. Получены диаграммы деформирования плотного стыка. Определена предельная нагрузка, при которой соединение превращается в шарнир. Крутящее воздействие приводит к увеличению податливости плотной связи. Результаты проведенного анализа могут быть использованы при диаграммном методе расчета железобетонных конструкций панельных зданий подверженных кручению.

Внешнее армирование железобетонных конструкций композитными материалами успешно применяется при усилении поврежденных элементов. При этом кручение с изгибом таких железобетонных конструкций мало изучено и требует проведения экспериментально-теоретического исследования. В научной литературе представлены результаты исследования прочности и деформативности при изгибе с кручением железобетонных элементов различной формы сечения при статическом и при динамическом действиях нагрузок, элементов составного сечения. Для железобетонных конструкций, усиленных внешним армированием композитными материалами, такие исследования выполненялись лишь для изгибаемых элементов. Авторами разработана программа и методика экспериментальных исследований таких конструкций. Результаты экспериментальных исследований по предлагаемой методике позволят проверить предполагаемую расчетную модель, положенные в ее основу рабочие предпосылки и выявить закономерности деформирования железобетонных конструкций с внешним композитным армированием при сопротивлении изгибу с кручением.

Численное исследование сосредоточено на анализе структурной реакции железобетонных (RC) балок при высоких температурах. Целью этого исследования является более глубокое понимание того, как железобетонные конструкции ведут себя при воздействии повышенных температур и как это влияет на свойства материалов бетона и стальной арматуры. Для проведения этого анализа используется анализ методом конечных элементов (FEA) с использованием пакета программного обеспечения ABAQUS. FEA позволяет моделировать поведение RC-балки под пожаром путем ввода соответствующих параметров, таких как свойства материала, размеры и температура. Программа рассчитывает распределение температуры внутри конструкции и прогнозирует результирующие структурные реакции. Применяются две фазы: до и после воздействия пожара. Рассматриваются балки как из нормального бетона (NSC), так и из высокопрочного бетона (HSC). Результаты показывают, что высокие температуры оказывают пагубное влияние на общее поведение бетонных балок. Показано, что при 600°C остаточная прочность балок HSC в два раза выше, чем балок NSC.

Актуальность исследования обусловлена тем, что эрозия поверхности строительных материалов является распространенным явлением, наблюдаемым на фасадах исторических зданий. Климатические изменения могут привести к увеличению частоты и интенсивности экстремальных осадков, что может усилить эрозионные эффекты на фасадах зданий из-за воздействия косого дождя. Целью исследования является сравнение экспериментальных методов оценки степени эрозии поверхности исторических строительных материалов под воздействием косых дождей. Задачами исследования являются обзор современных методов измерения влияние дождя с ветром на поверхностную эрозию и снижение прочности кирпича и известняка; критический анализ наиболее известных методов оценки степени эрозии поверхности строительных материалов; предложение рекомендаций по защите и реставрации поврежденных фасадов объектов культурного наследия из-за воздействия косого дождя. Значимость полученных результатов для архитекторов и проектировщиков состоит в том, что использование методов оценки степени повреждения фасадов памятников архитектуры из-за косого воздействия дождей позволяют осуществлять мониторинг и выработать меры по защите объектов культурного наследия.

Рассматривается классическая модель анализа архитектурного объекта, представляющей собой триединство традиционных (универсальных), профессиональных (современных) и общенаучных методов исследования (методы смежных наук). Традиционные методы исследования включают в себя анализ и интерпретацию исторических исследований, архивных документов, рукописей и других источников. Профессиональные методы исследуют композиционные, художественные, градостроительные, архитектурно-тектонические и морфологические аспекты архитектурного объекта с применением современных технологий. Общенаучные методы используют междисциплинарные методы исследования из других областей знаний, таких как история, археология, архитектурная теория и практика, социология, психология, экономика и другие. Процесс формирования классических аналитических методов изучения объектов архитектуры протекал в рамках античной философии и эстетики – время становления и развития методики анализа. Применение такого подхода при изучении научного метода обосновывается сложностью его организации. Уделяется внимание анализу аспектов восприятия памятников архитектуры. Наибольшая сложность историко-архитектурного анализа состоит в отражении принципа единства исторических явлений и событий и появлении архитектурных памятников, отражающих изменения в области экономики, социальном строе и культуре, показывающих стилевые особенности исторического периода в архитектуре. Анализ тенденций развития архитектурного объекта возможно на основе выявления элементов и структур, оказывающих влияние и не оказывающих, т.е. выявление мертвых и живых тканей архитектурно-градостроительных объектов. В заключении статьи подчеркивается важность проведения анализа историко-архитектурных объектов для сохранения исторического наследия и культурной ценности сооружений.

В статье рассматриваются проблемы повышения качества жилой среды в особых условиях Палестины, а также теоретические основы программ (векторов) трансформации жилых территорий в формировании архитектурно - ландшафтного комплекса, на основе модели комплексных схем средорегулирующей системы. Природные характеристики и человеческая деятельность являются основными элементами этой системы, так как их взаимодействие является условием преобразований в соответствии с принципами архитектурно-градостроительной организации жилой застройки при сохранении сходства, целостности и эффективности взаимодействий, опирающихся на принципы взаимовлияния и взаимозависимости старого и нового. Случаи противоречия и различия выявляются на основе комплексной оценки места застройки в планировочном, функциональном и композиционном аспектах, по принципам взаимодействия старого и нового. При этом определяется, каким образом сформированные элементы среды в результате человеческой деятельности функционируют под воздействием природных характеристик. В результате выявляются зоны внутреннего дискомфорта. Разработка программы целенаправленных преобразований характеристик жилой городской среды на основе поэтапного анализа взаимодействия основных элементов системы, конечной целью которых является повышение качества городского пространства. Выявление средообразующего потенциала территории определяет систему мероприятий в соответствии с климатическими, эстетическими и экологическими изменениями городской территории. Исходя из принципов архитектурно-градостроительного проектирования комфортных жилых территорий, по принципу ценности и принципу аналогии, определяется Средообразующий потенциал территории. Это делается путем анализа взаимовлияния природных характеристик и деятельности человека. В заключение, на основании исследования, определяются тенденции для улучшения развития и повышения комфорта застройки, располагающейся в соответствии с принятыми приоритетами и конкретными требованиями. Все предложенные методы и приёмы архитектурно-ландшафтного преобразования городской среды повысят эффективность формирования микроклимата в сочетании с благоустройством окружающей среды и ее структурной гармонизацией.

Даны определения понятий «Архитектурный стиль», «Архитектурное направление» и «Стилевое течение». Установлены пять архитектурных групп, а именно, «Авангард», «Ар-деко», «Модернизм», «Экоархитектура» и «Новейшие стили», содержащих сооружения криволинейной формы, оболочечные структуры и тонкие оболочки строительного назначения. В работе впервые собраны и проиллюстрированы на конкретных примерах все известные архитектурные стили и их подвиды применительно только к сооружениям криволинейной формы, в том числе, к оболочечным структурам и тонкостенным оболочкам. Представлены известные определения для архитектурных стилей, направлений и стилевых течений, которые наиболее точно отражают содержание этих понятий. Приведена соответствующая хронология возникновения архитектурных стилей и их подвидов. Отмечен, заметный рост интереса к проектированию и строительству большепролетных оболочек и оболочечных структур в XXI-ом веке. После изучения опубликованных материалов было установлено, что в XXI-ом веке архитекторами были использованы 16 архитектурных стилей. Представленные материалы могут помочь появлению новых исследований по классификации архитектурных стилей, их систематизации, уточнению определений и хронологии их появления.

В статье представлены результаты влияния добавки на водонепроницаемость, морозостойкость и удобоукладываемость, которые являются одними из основных показателей физико-механических свойств бетона. В данной работе авторы использовали разработанную комплексную добавку, включающую щелочь (каустическая сода NaOH), послеспиртовую барду (отход спиртового производства) и ускоритель твердения (гипс) в разных процентных соотношениях. Показано, что применение комплексной добавки в состав бетона значительно повышается водонепроницаемость и морозостойкость по сравнению с контрольными образцами (Тип 1). Исследовано влияние комплексной добавки на удобоукладываемость бетонной смеси. Установлено, что комплексная добавка позволяют получать высокоподвижные бетонные смеси и снизить их водоотделение, обеспечивая высокую сохранность бетонных смесей. Водонепроницаемость бетона также существенно улучшается – марка по водонепроницаемости повышается на 4 марки в сравнении с бетоном без добавки (Тип 1). Предложенный метод ускоряет процесс определения марки бетона по водонепроницаемости, позволяет на основе полученных зависимостей определять марку и степень проницаемости бетона. При введении комплексной добавки в количестве до 7 % от массы цемента возрастает марка по морозостойкости. Доказано, что бетон с исследуемой комплексной добавкой обладает высокими физико-механическими показателями. Найдены оптимальные дозировки рассматриваемой добавки, которые использовались в настоящей работе.

Авторы: д.э.н., проф. В.Л. Курбатов, д.т.н., проф. В.И. Римшин, д.т.н., проф. Шубин И.Л., к.т.н., доц. С.В. Волкова