ivdon3@bk.ru
В статье проведён комплексный анализ дефектов монолитных железобетонных конструкций, распространённых при возведении многоэтажных зданий. Рассмотрены основные виды дефектов и повреждений, такие как трещины, сколы бетона, разрушение защитного слоя, оголение и коррозия арматурных стержней, образование раковин, наплывы бетона, щебенистость, геометрические отклонения и холодные швы бетонирования. Дано их общее описание, представлены причины их возникновения, классификации, параметры, а также последствия для эксплуатационных характеристик конструкций. Особое внимание уделено современным методам диагностики и технологиям ремонта, что позволяет существенно продлить срок службы зданий и повысить их безопасность в процессе их жизненного цикла. Представленные результаты могут быть использованы инженерами-проектировщиками, строителями и специалистами по ремонту для оптимизации строительных процессов, контроля качества работ и своевременного устранения выявленных дефектов.
Ключевые слова: обследование строительных конструкций, железобетон, дефекты монолитных конструкций, трещины, коррозия арматуры, ремонт, качество бетона, холодный шов, монолитное строительство, качество бетонной поверхности
2.1.1 - Строительные конструкции, здания и сооружения , 2.1.7 - Технология и организация строительства
Статья посвящена разработке и расчету вантовых конструкций, используемых в качестве защитных ограждений от беспилотных летательных аппаратов (БПЛА). Проведен анализ проектирования и расчета вантовых конструкций для защитных ограждающих конструкций (ЗОК), предназначенных для противодействия БПЛА. Рассмотрены основные этапы расчета, включая определение внешних нагрузок, динамическое моделирование ударных воздействий, нахождение коэффициента динамичности через потерю энергии, переход кинетической энергии в потенциальную. Обсуждаются перспективы развития данного направления с акцентом на модульность, адаптивность и интеграцию систем. Сделан вывод о вантовых конструкциях как о перспективном решении для защиты критически важных объектов, обеспечивая высокую прочность при минимальном весе и затратах.
Ключевые слова: вантовые конструкции, ударные воздействия, защитные ограждающие конструкции, беспилотные летательные аппараты, динамические нагрузки, коэффициент динамичности, энергия соударения, неупругий удар
С научной точки зрения освещены вопросы эволюции спортивных сооружений, построенных на территории Краснодарского края, Обоснована актуальность исторического исследования данных сооружений в современное время. Отмечается необходимость сохранения спортивных объектов, имеющих важное архитектурное и культурное значение. В хронологическом порядке представлены иллюстрации, а также краткие исторические сведения о стадионах, построенных в XX в. Преимущественное внимание уделено архитектурным и конструктивным особенностям, инновационным технологиям краснодарских стадионов с учетом дальнейшего совершенствования и целенаправленного преобразования. Обозначен экономический потенциал спортивных сооружений как важная составляющая популяризации и приобщения к здоровому образу жизни населения.
Ключевые слова: спортивное сооружение, стадион, объект, физическая культура, Краснодарский край, потенциал, архитектура, строительство, среда жизнедеятельности
2.1.1 - Строительные конструкции, здания и сооружения , 2.1.12 - Архитектура зданий и сооружений. Творческие концепции архитектурной деятельности
В статье представлены результаты экспериментальных исследований по определению углов наклона к горизонтали боковых граней пирамиды продавливания для толстых железобетонных плит. Установлено, что для плит толщиной 600 мм средний угол наклона к горизонтали боковых граней пирамиды продавливания составляет ≈ 34,0º. Также в статье было отмечено, что величина угла наклона меняется в зависимости от коэффициента армирования плиты. Полученные данные показывают, что фактическое напряжённо-деформированное состояние «толстых» плит при продавливании значительно отличается от нормативной модели. Это требует внесения изменений в нормативную методику расчёта прочности таких конструкций при продавливании.
Ключевые слова: продавливание, железобетон, толстые плиты, угол наклона трещин, экспериментальные исследования, нормативные методики, размерный эффект, вклад продольного армирования
В статье представлен анализ дефектов и повреждений строительных конструкций производственных зданий с железобетонным каркасом, отработавших свой нормативный срок службы. Приводятся типовые дефекты и повреждения сборных и монолитных железобетонных колонн, железобетонных подкрановых балок, железобетонных ферм и балок покрытия, рассмотрены возможные причины их образования, последствия к которым может привести развитие выявленных дефектов и повреждений, даны рекомендации по устранению выявленных повреждений. В результате проведенного анализа дефектов и повреждений производственных зданий, предлагается метод определения их возникновения на ранней стадии при обследовании, позволяющий предотвратить их развитие, переход строительной конструкции в неработоспособное или аварийное состояние, и повысить безопасность эксплуатации зданий.
Ключевые слова: строительные конструкции, железобетонный каркас, дефекты и повреждения, разрушения бетона, коррозия арматуры, сколы бетона по граням, усиление железобетонных конструкций, зоны возможного образования повреждений
В статье рассматривается влияние технического состояния зданий на их дополнительные деформации в зоне влияния нового строительства. В результате обследования было подтверждено, что здания исторической застройки III категории технического состояния находились в неудовлетворительном состоянии. В соответствии с этим был проведен численный расчет, в результате которого был предложен вариант усиления их фундаментов с помощью свай, выполненных по струйной технологии. По предварительному численному расчету дополнительные деформации зданий III категории не превышали предельно допустимых значений. Принятый вариант усиления в данном случае не оправдал себя и фактические деформации зданий оказались выше предельных значений уже на уровне нулевой отметки. На основе данных мониторинга было установлено, что значения дополнительных осадок находятся в постоянном росте в процессе возведения зданий многофункционального комплекса. По данным расчета построены графики, иллюстрирующие несоответствие фактических дополнительных деформаций расчетным значениям в зависимости от категории технического состояния зданий и от их расположения в зоне влияния котлована. Таким образом, при определении зоны влияния нового строительства в непосредственной близости к зданиям исторической застройки, следует обязательно учитывать их техническое состояние и эксплуатационную сохранность.
Ключевые слова: категория технического состояния зданий, зона влияния нового строительства, дополнительные деформации, расчетные и фактические осадки зданий
Технологии аддитивного производства стали одним из основных направлений развития инновационных технологий в строительной отрасли. Это исследование рассматривает внедрение аддитивных технологий производства исходя практического и наглядного примера. Для того чтобы продемонстрировать и описать последовательность шагов, была создана уменьшенная 3D-модель здания с использованием моделирования методом послойного наплавления. Выбранная методология основана на разработки модели. Она была выбрана с целью сбора опыта, сравнения с ранее полученным и использовании в реалистичном производственном процессе. Целью данной статьи было выявление возможных ограничений и сложных вопросов, требующих дальнейшего рассмотрения и решения. Основные допущения данного эксперимента изложены ниже с целью корректиного объяснения полученных результатов. В данном исследовании выделены ограничения предыдущих и описаны возможные методы их решения со ссылкой на обзор и анализ литературы. Последовательно показаны основные шаги аддитивных технологий производства, направленные на планомерное изучение и воспроизведение реального процесса. Полученная информация может расширить текущие знания и помочь исследователям применять 3D-печать с раскрытием ее полного потенциала. Более того, в статье также выдвинуты гипотезы о возможных направлениях будущих исследований. Таким образом, представлены и обсуждаются текущие ключевые проблемы, которые необходимо преодолеть в ближайшем будущем для обеспечения четкого понимания внедрения аддитивных технологий производства в строительную отрасль.
Ключевые слова: аддитивное производство, технология строительства, автоматизация строительства, цифровое строительство, 3D-печать, 3D-модель, гражданское строительство, инновационная технология, производство, проектирование конструкций, внедрение технологии
Выполнен численный анализ напряженно-деформированного состояния монолитной плиты перекрытия с учетом коррозионных повреждений бетона и арматуры сжатой и растянутой зон в пролетной части плиты в ПК ЛИРА-САПР. Рассмотрено 6 вариантов коррозионных повреждений в зависимости от площади распространения и степени деградации. Расчеты проведены с учетом физической и геометрической нелинейности. Выявлены особенности изменения прогибов конструкции при различных вариантах коррозионных повреждений и уровнях нагружения плиты перекрытия. Проанализированы перераспределения усилий в пролетах и на опорах, возникающие при локальных изменениях жесткостей бетона и арматуры. При принятых конструктивных характеристиках и вариантах повреждений не выявлена стадия разрушения конструкции.
Ключевые слова: монолитное перекрытие, коррозионные повреждения железобетона, численный анализ, перераспределение усилий, несущая способность, деформативность
1.2.2 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 2.1.1 - Строительные конструкции, здания и сооружения
В статье представлены результаты второго этапа исследования по оценке несущей способности погонного метра центрально-нагруженного простенка различной толщины, высоты и прочности из каменной кладки. Второй этап включает в себя исследование простенков из каменной кладки с упругой характеристикой α=200, 350, 500, 750 и является логическим продолжением первого этапа, в котором исследовалась кладка с упругой характеристикой α=1000, 1200, 1500. Результаты исследования позволяют минимизировать использование программного комплекса для предварительного определения несущей способности центрально-нагруженной каменной конструкции и могут стать частью практического пособия инженеров, занимающихся техническим обследованием и проектированием конструкций из каменной кладки.
Ключевые слова: несущая способность, простенок, каменная конструкция, упругая характеристика кладки, центрально-нагруженный элемент, камень, кирпич, блок, кладочный раствор, коэффициент продольного изгиба, гибкость
Статья посвящена проведению численного моделирования в программном комплексе LS DYNA коррозионно-поврежденных железобетонных колонн при малоцикловом горизонтальном нагружении статической нагрузкой. Проведено сравнение численного расчета и экспериментальных данных по исследованию прочности железобетонных колонн с коррозионными повреждениями арматуры на малоцикловую горизонтальную нагрузку.
Ключевые слова: коррозия, арматура, сейсмика, железобетон, коррозионные повреждения, малоцикловая прочность, численное моделирование
1.2.2 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 2.1.1 - Строительные конструкции, здания и сооружения
В статье рассматриваются теоретические, методологические и прикладные аспекты разработки организационно-технологических решений контроля качества конструкций, возводимых по технологии «белая ванна», в гражданском строительстве. Представлена характеристика данной технологии как способа интегрированной гидроизоляции, основанного на применении водонепроницаемого бетона и системы герметизации швов без использования внешних защитных покрытий. Внимание уделено выявлению факторов, влияющих на качество конструкции, включая состав бетонной смеси, условия производства и укладки бетона, особенности проектирования и монтажа швов. В работе предложена методика построения системы контроля качества, включающая поэтапный алгоритм управления процессами, формализацию оценочных критериев с использованием математического моделирования и учет действующих нормативных требований. Практическая реализация предложенных решений на конкретном строительном объекте продемонстрировала снижение доли дефектов, повышение прочности бетона и водонепроницаемости конструкции, улучшение технико-экономических показателей строительства. Представлен сравнительный анализ эффективности по ряду ключевых параметров. Сделаны выводы о целесообразности внедрения технологии «белая ванна» в условиях сложной гидрогеологической обстановки и подтверждена высокая практическая значимость разработанных организационно-технологических решений. Работа ориентирована на специалистов строительной отрасли, проектировщиков, инженеров и научное сообщество, занимающееся вопросами повышения надежности и долговечности бетонных конструкций.
Ключевые слова: белая ванна, бетон, гидроизоляция, контроль качества, шов, водонепроницаемость, герметизация, технология, строительная конструкция, добавка, уплотнение, прочность, модель, норматив, дефект
2.1.1 - Строительные конструкции, здания и сооружения , 2.1.7 - Технология и организация строительства
В работе проведен анализ существующих технологий трехмерной печати в контексте применения в строительстве. Рассмотрен опыт применения 3D-печати в коммерческих проектах. Обобщены научные исследования по совершенствованию различных технологий. Выявлены перспективные для строительства технологии 3D-печати – проволочно-дуговое и ультразвуковое аддитивное производство.
Ключевые слова: Трехмерная печать, 3D печать, строительство, аддитивные технологии
2.1.1 - Строительные конструкции, здания и сооружения , 2.1.7 - Технология и организация строительства
Узел опирания перекрытия на колонну является одним из наиболее ответственным в зданиях с несущей системой из монолитного железобетона. Это обуславливается большой концентрацией усилий и, как следствие, наиболее густым (в пределах перекрытия) армированием. При проектировании таких конструктивных решений возникает задача первичного задания толщины перекрытия из условий продавливания, еще не имея пространственной расчетной схемы, позволяющей корректно определить изгибающие моменты в узле, работающем на продавливание. В статье получены условия для необходимой и достаточной толщины перекрытий с поперечным армированием и без в зависимости от продавливающей силы F в колонне.
Ключевые слова: несущая способность узла на продавливание, плоское железобетонное перекрытие, статическая нагрузка
2.1.1 - Строительные конструкции, здания и сооружения , 2.1.9 - Строительная механика
Приводиться технология обеспечения безаварийной эксплуатации тоннелей и подземных сооружений. Даётся анализ различных технический решений использующихся в настоящее время при открытом и полузакрытом способе возведения подземных сооружений транспортного назначения. Предлагаются способы снижения возникновении аварийных ситуаций при эксплуатации тоннелей и подземных сооружений.
Ключевые слова: строительные конструкции, технология, ремонтные работы, подземные коммуникации, тоннель, метростроение
2.1.1 - Строительные конструкции, здания и сооружения , 2.1.7 - Технология и организация строительства
Интенсивная урбанизация в развивающихся странах, в частности в Иране и Турции, обострила экологические вызовы, требующие внедрения системных и инженерно-обоснованных стратегий управления проектами устойчивого развития. В настоящем исследовании представлен структурированный подход к инженерному моделированию и управлению городскими экологическими проектами на примере пяти мегаполисов: Тегерана, Мешхеда, Исфахана, Шираза и Стамбула. Особое внимание уделено социально-экономическим эффектам реализации устойчивых инициатив, включая создание рабочих мест, снижение затрат и повышение качества городской среды. Успешный опыт Стамбула в интеграции систем переработки отходов в энергию и переходе на электрический общественный транспорт сопоставляется с менее эффективными и разрозненными практиками в иранских городах. На основе проведённого анализа разработаны стратегические рекомендации, направленные на развитие межрегионального сотрудничества и формирование согласованных рамок устойчивого развития для органов управления и городских планировщиков.
Ключевые слова: устойчивое развитие, управление экологическими проектами, социально-экономические эффекты, возобновляемая энергия, циркулярная экономика, переработка отходов в энергию, городская инфраструктура, Тегеран, Мешхед, Исфахан, Шираз, Стамбул
2.1.1 - Строительные конструкции, здания и сооружения , 2.3.4 - Управление в организационных системах
В данной работе проведен анализ результатов расчета, который позволяет оценить реальное влияние от ударного и взрывного воздействие от БПЛА на прочность железобетонных конструкций. Установлены предельные величины нагрузок, в зависимости от четырех наиболее распространенных типов стен. Ранее опубликованная разработанная классификация позволила выявить основные параметры, необходимые для детального расчета нагрузок.
Ключевые слова: предельные нагрузки, взрыв, самонесущие стены, армированные стены, неармированные стены, несущие стены, БПЛА, проверка прочности, строительные конструкции, ударные волны
Повторное применение золошлаковых отходов ТЭЦ имеет важное экономическое и экологическое значение. Укрепление золошлаковых смесей портландцементом позволяет повысить физико-механические свойства грунтов: прочность, морозостойкость и др. Техническое понимание процессов структурообразования в укрепленных грунтах позволяет регулировать конечные свойства и качество слоев автомобильных дорог.
Ключевые слова: золошлаковые смеси, укрепленные грунты, структурообразование укрепленных грунтов, укрепление портландцементом, микроструктура золошлаковой смеси
2.1.1 - Строительные конструкции, здания и сооружения , 2.1.5 - Строительные материалы и изделия
Представлены результаты моделирования процесса деформирования железобетонного каркаса многоэтажного здания в аварийной расчетной ситуации с учетом стадийности возведения и различного возраста бетона на момент приложения загружений. По результатам исследования получены и проанализированы деформации и усилия в элементах несущей системы после возникновения в ней начального локального разрушения. Показано, что при учете последовательности возведения здания, накопления деформаций ползучести и усадки устойчивость здания к прогрессирующему обрушению снижается.
Ключевые слова: монолитный железобетонный каркас, прогрессирующее обрушение, ползучесть, усадка, модуль упругости, модуль деформаций, статико-динамическое нагружение
2.1.1 - Строительные конструкции, здания и сооружения , 2.3.1 - Системный анализ, управление и обработка информации
Устройство фундаментов производственных объектов на площадках, подверженных процессам карстообразования и суффозии в условиях слабых грунтов представляет собой серьёзную проблему при проектировании и строительстве крупных распределительных центров. В такой ситуации необходимо выполнять расчеты несущих элементов здания на воздействие отсутствия реакции основания под подошвой фундаментов на площадке диаметром 3,0 м, расположенной в наиболее невыгодных с точки зрения работы конструкций местах. Такие невыгодные местоположения карстового провала можно определить путём построения в цифровом виде «функций влияния» и получения в результате «огибающих» эпюр давления на основание, осадок фундаментов и армирования конструкций. При превышении предельно допустимых осадок фундаментов, полученных расчётным путём, можно выполнить усиление грунтов методом послойного ресайклинга, что позволит выйти на нормативные показатели.
Ключевые слова: карстообразование, суффозия, карстовый провал, расчётное сочетание нагрузок, особое сочетание нагрузок, армирование, осадка фундамента, давление на грунт
В статье рассматриваются опорные конструкций ветроэнергетической установки, предназначенной для эксплуатации в условиях Крайнего Севера. Актуальность исследования определяется стратегическими целями развития арктической зоны России и необходимостью учёта особых природно-климатических условий при проектировании энергетических сооружений. Предложена модульная опорная конструктивная система, учитывающая транспортные и технологические требования к арктическим ВЭУ. Разработана модель конструктивной системы средствами автоматизированного проектирования, включающая трубчатую конусную башню, состоящую из трёх секций и составной балочный ростверк с трёхточечным опиранием. Проведен анализ напряженно-деформированного состояния и оценка несущей способности конструкций при экстремальных нагрузках методами компьютерного инжиниринга. Результаты показали, что предложенное конструктивное решение удовлетворяет транспортным ограничениям, а также обеспечивает прочность и устойчивость арктической ВЭУ при экстремальной комбинации нагрузок. Предложенное конструктивное решение может быть использовано для упрощения доставки и монтажа арктических ВЭУ на объектах энергетики в труднодоступных северных регионах.
Ключевые слова: арктическая ветроэнергетическая установка, модульные конструкции, опорные конструкции, автоматизированное проектирование, компьютерный инжиниринг, многолетнемёрзлые грунты
1.2.2 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 2.1.1 - Строительные конструкции, здания и сооружения
В статье выполнен анализ вопросов, относящихся к осуществлению строительного контроля на объектах действующих предприятий при их реконструкции. Авторы проводят исследование на основании использования методов научного анализа, синтеза, обобщения и систематизации. В работе применяются отечественные и зарубежные научные источники, рассматриваются опыт передовых технологий строительного контроля и практики их внедрения. Особое внимание уделяется использованию цифровых технологий, таких как системы мониторинга, автоматизированные средства контроля и современные программные решения. Теоретической базой исследования послужили научные труды, посвященные строительному контролю, нормативно-правовые акты и стандарты, а также публикации о современных методах и подходах к реконструкции предприятий. Эмпирическая часть основана на анализе реальных данных о строительном контроле на предприятиях, включая выявление проблем и оценку эффективности применяемых решений. В результате проведенного исследования разработана оптимизированная структура строительного контроля, предложены инновационные технологии и рекомендации по их внедрению. Проведена оценка эффективности новой модели, показавшая ее преимущество по сравнению с существующими подходами. Теоретическая значимость заключается в углубленном понимании современных методов при выполнении строительного контроля, включая применение цифровых технологий. Практическая значимость данной работы заключается в потенциале применения предложенных решений для улучшения качества реконструкции предприятий, что в свою очередь, содействует устойчивому развитию промышленности и уменьшению эксплуатационных рисков.
Ключевые слова: строительный контроль, действующее предприятие, реконструкция, входной контроль, операционный контроль, приемочный контроль
2.1.1 - Строительные конструкции, здания и сооружения , 2.1.7 - Технология и организация строительства
Рассматривается задача о напряженном состоянии породного массива с непрерывной неоднородностью, полученной при создании в нём полости с помощью взрыва. Выбран случай, когда основные механические характеристики зависят только от одной координаты – радиуса, что позволило получить относительно простые способы решения задачи. Расчетная схема задачи позволяет свести её к решению одномерных задач. Для случая центрально-симметричной задачи рассматривается обыкновенное неоднородное дифференциальное уравнение второго порядка с переменными коэффициентами. Используя замену переменных, можно перейти к решению гипергеометрического уравнения. Решения гипергеометрических уравнений даются в виде гипергеометрических рядов, которые заведомо сходятся. С помощью обратных замен находятся напряжения. Определяется напряжённое состояние породного массива при различных степенях его неоднородности. Результаты представлены в виде графиков. Проведено сравнение с аналогичными решениями для однородных массивов. Представленные результаты позволяют сделать вывод, что при решении подобных задач следует учитывать неоднородность породных массивов, полученную в процессе создания в них полостей с помощью взрыва.
Ключевые слова: неоднородность среды, породный массив, сферическая полость, напряжённое состояние
1.2.2 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 2.1.1 - Строительные конструкции, здания и сооружения
В процессе разработки схемы свайного поля проводится теоретический расчет несущей способности и допустимой нагрузки на сваи, исходя из которого принимается решение о количестве свай и их расстановке. При этом, результаты теоретических расчетов, в ряде случаев, являются заниженными при сопоставлении с фактическими значениями, и применение теоретического расчета может привести к увеличению затрат на строительство. В статье рассматривается вопрос изменения количества и расстановки свай в свайном поле после получения фактических результатов полевых испытаний. Выполнено технико-экономическое сравнение и сделан вывод по эффективности принятого решения для трех запроектированных домов.
Ключевые слова: свая, несущая способность, допустимая нагрузка, свайное поле, технико-экономическое сравнение
Статья содержит результаты обследования конструкций ЛЭП в рамках подготовки проектной документации на реконструкцию кабельных эстакад и опор ЛЭП в связи с увеличением диаметра кабелей и как следствие увеличением нагрузки на эстакады, расположенные в Чаунском районе Чукотского автономного округа. Представлены геодезическая съемка несущих конструкций (определение прогибов и перемещений конструкций), ведомости дефектов и повреждений, поверочные расчеты конструкций, мероприятия по усилению конструкций.
Ключевые слова: несущая способность, обследование сооружений, воздушные линии электропередач, деревянные конструкции, опоры, эстакады
Грузооборот современных распределительных центров сетевых операторов достигает сотен тысяч тонн в год. Технологическая нагрузка на полы в складской части здания составляет 8-10 т/м2 (80-100 кПа), на перекрытия – до 2,4 т/м2 (24 кПа). Указанные нагрузки передают через фундаменты каркаса на грунт значительное давление, которое при больших размерах подошвы и взаимном влиянии увеличивает нижнюю границу сжимаемой толщи и, как следствие, осадку конструкций. При наличии в основании слабых грунтов, осадки достигают запредельных значений. Положение усугубляется высоким уровнем грунтовых вод, что также увеличивает осадку фундаментов. В статье приведены и проанализированы варианты решения проблемы путем усиления основания уплотнением верхнего слоя и цементацией его на различную глубину в зависимости от давления и конструкции фундамента.
Ключевые слова: усиление основания, ресайклинг, допускаемая расчётная осадка, расчётное сопротивление грунта