Preview

Строительство и реконструкция

Расширенный поиск
№ 4 (2025)
Скачать выпуск PDF

ТЕОРИЯ ИНЖЕНЕРНЫХ СООРУЖЕНИЙ. СТРОИТЕЛЬНЫЕ КОНСТРУКЦИИ

3-13 18
Аннотация

В практике снижения шума в помещениях кроме обычных плоских звукопоглощающих облицовок применяются также конструкции кулисного типа, размещаемые на потолках помещений в виде различных систем. В настоящее время отсутствуют простые методы оценки акустической эффективности таких систем, что в значительной мере ограничивает их применение, и в частности, применение кулисных систем кессонного типа. В статье предлагается численный метод расчета акустической эффективности кессонной системы кулис, основанный на геометрическом методе прослеживания лучей при различном характере отражения звука от ограждений. Показано, что метод может использоваться при выборе размеров кессонной структуры кулис исходя из звукопоглощающих характеристик элементов кулис и звукопоглощения потолка. Метод на ранних стадиях проектирования объектов позволит производить предварительную оценку влияния различных параметров кессонных систем кулис на их акустическую и экономическую эффективность.

14-21 23
Аннотация

Вентилируемые звукоизоляционные конструкции сегодня востребованы для защиты зданий и территорий от шума технологического оборудования, для штатной работы которого требуется подача воздуха. Проектировщиками уделяется значительное внимание разработке продуваемых шумозащитных экранов, хотя стандартизованных и справочных методик по расчету их акустической эффективности практически нет. В связи с этим актуальными являются исследования экранов ламельного типа, позволяющие решить задачу шумопонижения и воздухообмена. Частным случаем ламельного экрана является решетка с параллельными прорезями, расчету прохождения звука через такую конструкцию посвящена данная статья. Снижение шума экраном в виде тонких пластин, расположенных на одинаковом расстоянии друг от друга, рассчитывается методом конечных элементов. В работе описана постановка численного эксперимента, введен параметр, характеризующий эффективность снижения шума экраном и представлены результаты расчета этого параметра в зависимости от геометрических размеров решетки и частоты звука. Показано, что эффективность экрана определяется соотношением между шириной пластин и зазором между ними: чем это отношение меньше, тем выше эффективность. Определены параметры решетки, при которых обеспечивается снижение шума не менее 10 дБ. Результаты работы могут непосредственно применяться для проектирования звукоизолирующих вентиляционных решеток и продуваемых шумозащитных экранов.

22-40 23
Аннотация

 В статье рассматриваются вопросы методики выполнения экспериментальных исследований особенностей силового сопротивления железобетонных плит увеличенной толщины («толстых» плит) без устройства поперечного армирования с различными характеристиками армирования растянутой зоны бетона. Проведен критический анализ нормативных методов (СП 63.13330, Eurocode 2, ACI 318, Model Code 2020), выявивший их расхождение с экспериментальными результатами при отношении пролета среза к рабочей высоте сечения ≤2,0. На основе результатов сопоставительного анализа практики отечественных и зарубежных исследований и выполненных численных расчетов представлено обоснование характеристик экспериментальных образцов для выполнения исследований прочности, трещинообразования и механизмов разрушения железобетонных плит при продавливании. Разработана методика нагружения экспериментальных образцов, обеспечивающая создание продавливающего эффекта в опорной зоне. Разработаны методы контроля напряженно-деформированного состояния образцов при поэтапном нагружении.

41-51 20
Аннотация

Исследовалась нерезонансная и резонансная звукопередача через ограждающую конструкцию. Использовался метод статистического энергетического анализа, в систему уравнений энергетического баланса добавлены нерезонансные энергетические связи. Рассмотрен известный вариант представления нерезонансной звукопередачи непосредственно из помещения в помещение, минуя ограждающую конструкцию. Предложена схема энергетических связей между элементами, в которой показана нерезонансная звукопередача от помещения к панели, предложены формулы расчета коэффициентов нерезонансной энергетической связи от помещения к панели через вычисление импеданса поперечных колебаний панели с учетом импеданса массы, изгибной жесткости и потерь в панели. Представлены результаты расчета и измерения уровней звука в реверберационных камерах и виброускорения на стеклянной пластине между ними. Показана удовлетворительная сходимость между результатами расчета и измерения, что позволяет использовать приложенную методику расчета параметров звука и вибрации в более сложных виброакустических системах.

52-60 16
Аннотация

В представленной статье излагаются результаты экспериментальных исследований, которые служат веским подтверждением выдвинутой гипотезы о фрактальной природе структуры бетона. Авторами работы было установлено, что традиционные методы анализа не в полной мере отражают сложность строения этого композитного материала. Для адекватной и комплексной оценки его структурной неоднородности и присущей ему многомасштабности настоятельно рекомендуется применять математический аппарат фрактальной геометрии. В ходе экспериментов было наглядно продемонстрировано ключевое влияние выявленной структурной неоднородности на механизм разрушения бетонных образцов. Было установлено, что процесс деструкции не является локализованным и одноуровневым; напротив, он носит ярко выраженный многомасштабный характер, что означает его способность развиваться и протекать одновременно на различных структурных уровнях — от макроскопических трещин до микродефектов. В качестве теоретической основы для описания данного сложного процесса в статье предлагаются новые методологические принципы. Эти принципы синтезируют в себе фундаментальные положения механики разрушения и современные подходы фрактальной геометрии, что позволяет создать более полную и адекватную модель прогнозирования поведения бетона под нагрузкой.

61-70 20
Аннотация

В статье представлена методика оценки реальной несущей способности перекрытий из древесины перекрёстно клеёной (ДПК) с варьируемыми параметрами сечений. Метод основан на функциональной зависимости между частотой собственных колебаний и максимальным прогибом конструкции, связанной коэффициентом пропорциональности K. Для исследования были испытаны пять типов образцов ДПК плит с различными геометрическими параметрами слоёв: трёхслойные сплошные, с утолщёнными продольными и поперечными слоями, с зазорами в поперечных слоях, а также пятислойная плита. Многослойные плиты были приведены к эквивалентной однослойной ортотропной пластине с использованием эффективных цилиндрических жёсткостей. Расчёт максимального прогиба и нормальных напряжений выполнен по формулам теории пластин и проверен экспериментально. Отклонения расчётных значений прогиба от экспериментальных составили не более 10%, напряжений — не более 13%, что подтверждает высокую точность предложенного метода. Особенностью методики является возможность оценки несущей способности конструкции без знания фактической жёсткости, используя только одну динамическую характеристику — основную частоту собственных колебаний. Это делает метод быстрым, безопасным и экономически эффективным для натурных испытаний. Предложенный подход может быть применён при оценке конструкций по второй группе предельных состояний и в ряде типовых случаев — по первой группе, при условии пренебрежения касательными напряжениями и концентрациями напряжений. Перспективным направлением дальнейших исследований является расширение области применения методики на другие условия опирания и соотношения сторон плит.

71-81 22
Аннотация

В статье представлено планирование и разработка программы по проведению натурных исследований влияния вибрации на здания и сооружения, возникающие от комплекса динамических воздействий наземного и подземного городского транспорта. Рассмотрена действующая нормативно-правовая база в области транспортной вибрации, проанализированы имеющиеся в практике результаты влияния вибрации от каждого источника воздействия по отдельности (трамвай, автобус, метро) и с комплексным воздействием вибрации (одновременно) от трех видов транспорта. Выявлена закономерность при анализе комплекса динамических воздействий для прогнозирования будущих событий в части раскрытия трещин зданий, находящихся в непосредственной близости к источникам техногенного воздействия. Источниками вибрационного воздействия являются вагоны метро, трамваи и автобусы, расположенные в непосредственной близости от зданий. Для замеров вибрации подобрано специализированное оборудование: анализатор шума и вибрации, регистратор и вибротест. Для выбора натурной площадки и проведения эксперимента проведён анализ загруженности транспортных магистралей наземного и подземного транспорта в Москве. Выбраны три наиболее загруженные территории для одновременного замера вибрации от метро, трамвая и автотранспорта по улицам Краснопрудная, Павелецкая и Бауманская.

БЕЗОПАСНОСТЬ ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ

82-90 15
Аннотация

В статье исследуется влияние коррозии арматурных канатов на усталостную выносливость железобетонных подкрановых балок типа БК 12-7 К7Т. Рассмотрены основные механизмы коррозии, включая хлоридную, карбонизацию бетона и гальваническую коррозию, которые наиболее актуальны для промышленных сооружений. Предложена методика оценки остаточного ресурса балок с учетом потери сечения арматурных канатов, дополненная вероятностной моделью плотности тока коррозии, что повышает точность прогнозирования. Проведены расчеты числа циклов до разрушения для различных степеней коррозии (5%, 10%, 20%), показавшие, что при 20% коррозии ресурс балки сокращается в 2,5 раза. Результаты исследования демонстрируют значительное снижение усталостной долговечности конструкции при увеличении степени коррозии, что подчеркивает необходимость учета коррозионных факторов при проектировании и эксплуатации подкрановых балок. Методика может быть полезна для инженеров и специалистов, занимающихся оценкой состояния и ремонтом промышленных сооружений.

91-102 25
Аннотация

Риски, связанные с особыми, в том числе аварийными, воздействиями на здания и сооружения, приводят к необходимости предусматривать при проектировании мероприятия по защите от прогрессирующего обрушения. При этом актуальной задачей является оценка достаточности и эффективности конструктивных мероприятий по защите как вновь проектируемых, так и реконструируемых зданий и сооружений для предотвращения их обрушения в аварийной ситуации. Решение этой задачи возможно с использованием критериев и мер живучести. Предложен вариант относительного индекса живучести, учитывающего степень повреждения элементов конструктивной системы здания в процессе длительной эксплуатации и уровень действующей нагрузки. Рассмотрена связь между относительной мерой живучести и техническим состоянием конструкций. Приведены результаты оценки живучести железобетонного многоэтажного каркаса здания с плоскими безбалочными плитами перекрытий, в которых в качестве конструктивного мероприятия по защите от прогрессирующего обрушения предусмотрены периметрические, продольные и поперечные внутренние связи, подобранные по методу связевых усилий. Продемонстрирована эффективность использования системы дополнительных связей для обеспечения защиты от прогрессирующего обрушения. Показано, что при проектном уровне нагрузки наименьший относительный индекс живучести соответствует аварийной ситуации, вызванной потерей несущей способности угловой колонны здания, а наибольший – средней колонны. В результате снижения прочности бетона и арматуры на 30% (или эквивалентного снижения эффективных размеров сечений в результате действия агрессивной среды) отмечено снижение относительного индекса живучести до RRI = 0,65 при действии постоянных и длительных нормативных нагрузках и принятых нормативных характеристиках материалов конструкций.

АРХИТЕКТУРА И ГРАДОСТРОИТЕЛЬСТВО

103-119 21
Аннотация

В статье рассматривается актуальная проблема обеспечения доступности объектов гостиничной недвижимости для маломобильных групп населения (далее - МГН). Авторами разработана комплексная методика информационного сопровождения безбарьерной среды, включающая семь последовательных этапов: от систематизации гостиничных объектов до формирования рейтинга их доступности и разработки рекомендаций по адаптации. Особое внимание уделяется вопросам: стандартизации процедуры оценки доступности гостиниц; созданию проекта с помощью геоинформационных систем (далее - ГИС) для визуализации данных; разработке объективной системы ранжирования объектов размещения. Разработанная методика позволяет определять проблемные места в обеспечении МГН доступностью объектов гостиничной недвижимости в крупном городе. Кроме того, результат реализации разработанной методики представляет рейтинг гостиниц по обеспечению МГН. В конце представленного исследования получены первые результаты обследования гостиниц города Ростов-на-Дону: структурированный перечень объектов (80 гостиниц) с базовыми характеристиками; диаграммы, построенные на анализе данных объектов, и электронная карта, сформированная с помощью, ГИС-технологий. Осознание значимости доступного обслуживания в объектах гостиничной недвижимости открывает новые горизонты для привлечения разнообразной аудитории в города, укрепление социально-экономического потенциала.

СТРОИТЕЛЬНЫЕ МАТЕРИАЛЫ И ТЕХНОЛОГИИ

120-130 16
Аннотация

Массивные железобетонные конструкции – фундаменты, стены, перекрытия, ригели, тела мостовых опор, плотины – подвержены значительным температурным деформациям из-за экзотермии бетона и внешнего теплового воздействия. Неравномерное распределение температур по массиву конструкции приводит к возникновению температурных напряжений, которые могут вызвать трещинообразование в бетоне и приводить к снижению долговечности конструкции. Теплофизическое моделирование позволяет с большой долей вероятности прогнозировать температурные поля возводимых конструкций и напряжения на этапе проектирования, оптимизируя технологии бетонирования (скорость оборачиваемости опалубки, термообработку, состав бетонной смеси и проч.). Методологическую основу исследования составляют: теория нестационарного нелинейного тепломассопереноса, подходы механики деформируемого твердого тела, позволяющие моделировать напряжённо- деформируемое состояние массивных конструкций с учетом сопряженных термических, фазовых и химических процессов. При твердении бетона происходит экзотермическая реакция гидратации компонентов цемента, сопровождающаяся выделением тепла. В массивных конструкциях из-за низкой теплопроводности бетона тепло аккумулируется, что приводит к: неравномерному прогреву; температурным деформациям (расширению при нагреве и сжатии при остывании); возникновению напряжений из-за ограниченной свободы деформирования. Моделирование процессов теплопереноса позволяет прогнозировать температурные поля и напряжения, оптимизировать технологии бетонирования и предотвращать разрушение конструкций. Современные вычислительные методы обеспечивают высокую точность расчетов, что особенно важно для ответственных сооружений (плотин, мостов, фундаментов АЭС).



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


ISSN 2073-7416 (Print)