ivdon3@bk.ru
В данной публикации проведен анализ современных экологических технологий в области устойчивого строительства, рассматриваются особенности развития современного зеленого строительства, актуальные российские и международные тенденции в сфере устойчивого «зеленого» строительства, инструменты стимулирования и поддержки проектов, признанных соответствующими требованиям устойчивости.Подчеркивается важность интеграции экологических аспектов в процесс строительства и управления кампусами с целью создания устойчивых и здоровых сред для студенческой общины.
Ключевые слова: строительство, проектирование, эксплуатация, экология, экологическое здание, энергоресурс, энергоэффективность, энергосбережение, устойчивость здания, сертификация здания
Большое количество газопроводов спроектировано и построено из стальных труб. В статье анализируется статистический материал по коррозионным повреждениям стальных подземных газопроводов. Основные неисправности возникают в местах повреждения изоляции. В процессе эксплуатации основное внимание уделяется контролю за состоянием защиты газопроводов от коррозии. Кроме того, важно осуществлять обход трассы газопроводов для анализа состояния их поверхности. При анализе повреждений подземных газопроводов выявлено, что основная часть коррозионных неисправностей приходится на трубопроводы, возраст которых составляет 35-40 лет. Таким образом, при эксплуатации подземных газопроводов особое внимание следует уделить трубам, эксплуатирующимся длительное время. Опыт эксплуатации подземных газопроводов показал, что основное количество неисправностей приходится на газовые сети с диаметром труб 100 мм. Кроме того, в статье проведён анализ повреждений на подземных газопроводах, который выявил, что наибольшее количество повреждений приходится на трубы, проложенные на глубине 1,5-1,8 м. Это связано с повышенной влажностью грунта на указанной глубине, что способствует возникновению коррозии.
Ключевые слова: эксплуатация стальных подземных газопроводов, коррозионные повреждения, защита подземных газопроводов от коррозии
2.1.1 - Строительные конструкции, здания и сооружения , 2.8.5 - Строительство и эксплуатация нефтегазопроводов, баз и хранилищ
В результате искусственной карбонизации шлака можно получить конструкционные материалы. С этой целью разработана технология получения прочных изделий строительного назначения в результате ускоренной карбонизации минералов шлака углекислым газом (CO2) при повышенном давлении (до 2 МПа) и температурах (20-60°C). Образующиеся карбонаты во время реакции карбонизации действуют как связующее, склеивая частицы шлака вместе. Карбонизированные прессовки после автоклавной обработке обладают техническими свойствами, эквивалентными обычным бетонным изделиям, изготовленным на основе портландцемента. Технология была разработана в лабораторно - производственных условиях путем оптимизации параметров технологического процесса (усилия прессования, температуры в камере автоклава, давления углекислого газа в камере автоклава и времени карбонизации) с учетом повышения прочности при сжатии и морозостойкости образцов.
Ключевые слова: мелкоразмерные изделия, вяжущее, предварительная подготовка, сталеплавильные шлаки, прессование, ускоренная карбонизация, минералы, углекислый газ, прочность, морозостойкость
Статья представляет анализ современных экологических технологий, используемых в строительстве студенческих кампусов. В ней рассматриваются инновационные методы и подходы, которые позволяют учреждениям высшего образования создавать устойчивые и экологически дружелюбные кампусы. Рассматриваются также и применение таких технологий, как энергоэффективные здания, использование возобновляемых источников энергии, системы управления отходами, зеленые насаждения и многое другое. Статья оценивает выгоды этих технологий, включая снижение негативного воздействия на окружающую среду, экономические выгоды и улучшение качества жизни студентов. Подчеркивается важность интеграции экологических аспектов в процесс строительства и управления кампусами с целью создания устойчивых и здоровых сред для студенческой общины.
Ключевые слова: строительство, экология, экологические решения, озеленение, студенческий кампус, студенческое общежитие, энергоэффективные материалы, архитектурные решения, проектирование
В данной статье рассматривается сравнительный расчёт сплошностенчатой и трёхслойных трубчатой конструкции с оценкой надёжности их применения. Для этого исследуется их напряженно-деформированное состояние, при воздействии импульсной нагрузки на стенку. Трубопроводные конструкции на сегодняшний день занимают важные позиции в инфраструктурах многих стран. С каждым годом к показателям надёжности этих конструкций добавляются новые требования безопасности. Такие важные стратегические объекты выполняют задачу по обеспечению людей энергией, без которой трудно представить современную жизнь. Для сплошностенчатой трубы определены перемещения в узлах стенки трубы, а также продольные напряжения (Nx) и кольцевые напряжения (Ny) в элементах стенки трубы. В трехслойной трубе перемещения определены в узлах стенки трубы.
Ключевые слова: трёхслойная трубчатая конструкция, сплошностенчатая труба, несущий слой, импульсная нагрузка, заполнитель, перемещения, напряжение
Зеленые кровли вызывают все больший интерес в качестве одного из решений для противодействия ряду экологических и социально-экономических проблем, связанных с ростом городских территорий. Необходимо преобразовать застроенную среду за счет ее включения в гражданское строительство, используя существующие площади кровель зданий. Ээксплуатируемые зеленые кровли необходимо интегрировать в урбанизированный городской ландшафт.
Ключевые слова: устойчивое развитие городов, преобразование городских пространств, зеленые кровли, критерии интенсивности использования зеленой кровли
2.1.1 - Строительные конструкции, здания и сооружения , 2.1.13 – Градостроительство, планировка сельских населенных пунктов
В статье рассматриваются вопросы совершенствования конструктивных решений сталежелезобетонных перекрытий с внешним армированием. Определена возможность создания ортотропной сталежелезобетонной плиты по профилированному настилу с сплошной или дискретной затяжкой расположенной перпендикулярно направлению гофр. Найдены два варианта расчета данной конструкции, как монолитного стержня с шпренгельной цепью и, как составного стержня с явно выраженной зоной контакта. При близкой к абсолютной жесткости контактной зоны стержень может рассматриваться как монолитный, однако физические характеристики сцепления материалов не определены. Произведен сравнительный анализ существующих методик и определена дальнейшая методика экспериментального исследования. Проведен численная оценка напряжений в стальной пластине.
Ключевые слова: сталежелезобетонные перекрытия, ортотропные плит, методы расчета, контактная зона, выштамповка
В статье предложен новый подход к методу расчета жесткого фундамента на нелинейно и неравновесно деформируемом полупространстве с учетом переменной во времени внешней нагрузки. Нелинейность и реологию деформирования предлагается учитывать на основе современной феноменологической теории с помощью интегрального метода последовательных итераций, позволяющего учитывать переменный во времени режим внешней нагрузки, характерный для стадии строительства и эксплуатации конструкций. Представлен алгоритм численного решения поставленной задачи в условиях режимного действия внешних нагрузок с помощью метода интегральных оценок на основе шагового метода и последовательных приближений.
Ключевые слова: жесткий фундамент, деформация основания, режимные нагрузки, реология деформирования, интегральный метод, феноменологическая теория
В статье рассматривается способ учета обжатия бетона по нормативным формулам при расчете обратным численно-аналитическим методом, учитывающим фактическую жесткость трубобетонных стержней. Обратный численно-аналитический метод позволяет производить расчет трубобетонных стержней на прочность и устойчивость при внецентренном сжатии. Приводятся зависимости, показывающие возможность учета обжатия при различных концевых эксцентриситетах и гибкостях.
Ключевые слова: трубобетон, обратный численно-аналитический метод, нелинейная деформационная модель, обжатие бетона, трубобетонная колонна, внецентренное сжатие
Для строительства газораспределительных сетей повсеместно используются полиэтиленовые трубы. Недостатком труб является низкая механическая прочность. При пересечении различных искусственных препятствий в трубах могут возникнуть недопустимые напряжения, вызывающие разрушения по телу трубы. Для принятия решения по устройству футляра в таких зонах необходимо определить критерии устойчивости круглой формы поперечного сечения полиэтиленовых газопроводов. В статье выявлено, что из двух уравнений, предлагаемых СП 42-103-2003 для критической величины внешнего давления полиэтиленовых газопроводов, на практике можно применять только одно, для которого значение критерия всегда минимальное.
Ключевые слова: полиэтиленовые газопроводы, динамическая нагрузка, устойчивость круглой формы поперечного сечения, внешнее давление
2.1.1 - Строительные конструкции, здания и сооружения , 2.8.5 - Строительство и эксплуатация нефтегазопроводов, баз и хранилищ
Сварка является основным методом соединения толстолистовой стали. Её применение приводит к значительным остаточным сварочным напряжениям. Остаточное напряжение может существенно повлиять на несущую способность стальных большепролетных мостов. В данной работе был проведён конечно-элементный расчет остаточных сварочных напряжений стальных листов толщиной до 100 мм, а также выявлено распределение поверхностных остаточных напряжений и влияние толщины листа на остаточное поверхностное напряжение.
Ключевые слова: стальной мост, толстолистовая сталь, сварочные остаточные напряжения, метод конечных элементов, сварное соединение, распределение напряжений
2.1.1 - Строительные конструкции, здания и сооружения , 2.1.5 - Строительные материалы и изделия
Проблема энергосбережения и рационального использования ресурсов в жилищно-коммунальном хозяйстве остается по-прежнему актуальной. В данной работе рассмотрены вопросы использования низкопотенциальной тепловой энергии канализационных стоков для подогрева горячей воды. Представлены данные по температуре сточных вод в ряде городов, основным конструкциям теплоутилизационных установок, особенностям их применения. Показано, что температура сточных вод, выходящих из жилых зданий, значительно отличается и зависит не только от климатического пояса, но и от региональных особенностей водопотребления. Сделан вывод, что в целях утилизации тепла сточных вод можно снизить их температуру как минимум на 5 ºС, а в летнее время – на 10 – 15 ºС. Проведенный анализ показывает, что наиболее целесообразно использовать теплоутилизационные установки в масштабе многоквартирного или офисного здания, микрорайона или населенного пункта.
Ключевые слова: горячее водоснабжение, канализационные стоки, низкопотенциальное тепло, температура сточных вод, тепловой насос, теплообменный аппарат, утилизация тепла сточных вод, энергосбережение
2.1.1 - Строительные конструкции, здания и сооружения , 2.1.4 - Водоснабжение, канализация, строительные системы охраны водных ресурсов
Рассматриваются результаты численного моделирования деревянных балок, усиленных композитным материалом на основе углеволокна. Моделирование балок, усиленных композитным материалом, выполнено в ПК “ANSYS” с использованием диаграмм деформирования. Произведена оценка достоверности методики моделирования путем сравнения результатов численного исследования с результатами физического эксперимента, полученными в процессе проведения испытаний моделей деревянных балок, усиленных композитным материалом на основе углеволокна.
Ключевые слова: углеродное волокно, углеродные композиционные материалы, усиление деревянных конструкций, внешнее армирование деревянных балок
В статье поднимается проблематика сохранения исторических архитектурно-природных комплексов на примере Петропавловского парка в Ярославле. Рассмотрены исторические этапы формирования архитектурно-паркового ансамбля Петропавловского парка, их влияние на конечный облик ансамбля. Проведен сравнительный анализ со схожими архитектурно-парковыми ансамблями, выявлены общие характерные особенности и установлены принципы формирования Петропавловского парка. Предложена модель сохранения Петропавловского архитектурно-паркового ансамбля Ярославля, представленная в виде генерального плана парковой территории. Модель содержит предложения по реорганизации территории, пешеходной парковой сети и реставрации исторически значимых сооружений.
Ключевые слова: архитектурно-парковый ансамбль, Петропавловский парк, Ярославская Большая Мануфактура, регулярная планировка, теоретическая модель сохранения
2.1.1 - Строительные конструкции, здания и сооружения , 2.1.11 - Теория и история архитектуры, реставрация и реконструкция историко-архитектурного наследия (архитектура)
Статья посвящена вопросу усиления CLT-панелей (cross-laminated timber panels) из перекрестно-клееной древесины композитными материалами. Данная тема является актуальной в связи с активным развитием строительства многоэтажных зданий с применением несущих деревянных конструкций. С 2019 года в России допускается проектирование жилых домов высотой до 28 метров включительно, с использованием CLT-панелей. В статье освещен отечественный и зарубежный опыт возведения деревянных высотных зданий. Проанализированы результаты исследований, посвященных усилению нижней поверхности изгибаемых CLT-панелей с различным количеством слоев тканями и ламелями на основе углеродных, базальтовых и льняных волокон. Сделан вывод о необходимости дальнейшего изучения данного вопроса с учетом свойств различных композитных материалов, а также классов и пород древесины.
Ключевые слова: внешнее армирование, высотное здание, деревянная конструкция, древесина, композит, ламель, перекрестно-клееная древесина, углеволокно, усиление, CLT-панель
Российская Федерация – многоконфессиональное государство, в котором в последнее время отмечается рост объемов строительства различных культовых сооружений. При этом основная часть возводимых храмов – это небольшие здания, располагающиеся, как правило, в поселках и малых городах и рассчитанные на одновременное посещение до 120-150 прихожан. Для их строительства применяются различные материалы, в том числе и древесина. Обычно – это бревенчатые или брусчатые здания, однако возможно применение и других систем деревянного домостроения. В качестве примера рассмотрено строительство Храма Преображения Господня на одном из хуторов Ростовской области, несущие конструкции которого выполнены по технологии легкокаркасного домостроения. Наличие открытого пространства в центральной части Храма и размещение над ним надстройки в виде восьмерика потребовало формирования металлодеревянного каркаса. Показано, что совместное использование стали и древесины в легкокаркасных зданиях обеспечивает рациональную организацию пространства культовых сооружений.
Ключевые слова: культовое сооружение, храм, звонница, восьмерик, притвор, алтарь, древесина, легкокаркасное здание, балка, двутавр, опорная конструкция
Выявлено влияние доменного молотого граншлака на кинетику набора прочности бетонов, приготовленных на композиционном вяжущем. Композиционное вяжущее содержало портландцемент в количестве 70, 60 и 50 %, а остальное молотый граншлак. Установлено, что на раннем этапе набора прочности бетоны на композиционном вяжущем имеют прочность ниже бетонов, приготовленных на портландцементе на 10-24%. Однако, в возрасте 28 суток, прочность бетонов на композиционном вяжущем соответствует прочности бетонов на портландцементе. Применяя поликорбоксилатные гиперпластификаторы, удалось получить бетоны с В/Ц отношением, равным 0,25-0,35, что позволило добиться высокой ранней прочности, превышающей контрольные составы на 10-20%.
Ключевые слова: портландцемент, граншлак, помол, композиционное вяжущее, кинетика набора прочности, гиперпластификатор, кинетика набора прочности
Мировые запасы возобновляемых источников энергии неуклонно снижаются, но комфортность жизни современного общества должна оставаться на прежнем уровне. Современное решение задач теплозащиты фасадных систем зданий связано с анализом удельной теплоемкости материалов, входящих в их состав. Особенно актуальным становится использование новых энергоэффективных материалов. К таким материалам можно отнести вакуумные теплоизоляционные панели, которые значительно уменьшают потери тепла в сравнении с традиционной теплоизоляцией.
Ключевые слова: энергоэффективность зданий, теплозащита фасадных систем, теплоизоляция, вакуумные теплоизоляционные панели, строительное производство
В статье приводятся результаты обследования двух зданий производственного назначения, выводы о их аварийном техническом состоянии и нецелесообразности восстановления. Анализируются современные методы сноса и демонтажа зданий в стесненных условиях сложившийся городской застройки. Рассматриваются основные технологии рециклингового демонтажа и утилизации строительных отходов, образующихся при демонтаже зданий: «умный снос» и технология поэлементной разборки зданий с повторным использованием материалов, изделий и конструкций. Анализируется экологичность, экономичность и ресурсосбережение при применении рециклинговых технологий к демонтажу рассматриваемых зданий. Отмечается необходимость проработки и применения в нашей стране технологий поэлементной разборки зданий с повторным использованием материалов, изделий и конструкций.
Ключевые слова: обследование зданий, снос, демонтаж, методы демонтажа, умный снос, рециклинговой демонтаж, повторное применение конструкций
2.1.1 - Строительные конструкции, здания и сооружения , 2.1.7 - Технология и организация строительства
Ликвидация последствий чрезвычайных ситуаций при проведении спасательных работ будет успешной с применением надежного модульного грузоподъемного оборудования. Предложенная концепция системы мобильного оборудования способствует применению послойной разборки завалов разрушенных многоэтажных зданий и сооружений. Представлены основные конструктивные элементы системы мобильного грузоподъемного оборудования.
Ключевые слова: землетрясения и катастрофы, мобильное оборудование, грузоподъемное устройство, минимизация времени, модульное устройство
2.1.1 - Строительные конструкции, здания и сооружения , 2.3.3 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами
В статье дано описание разработанной конструкции образца соединения деревянных элементов, которая лишена недостатков существующих технических решений, позволяющих моделировать действительную работу реальных деревянных конструкций. Конструкция позволяет повысить достоверность результатов проводимых испытаний, упрощает методику проведения испытаний и процесс обработки результатов испытаний. Разработанная конструкция образца в полной мере отражает действительную работу реальных соединений балочной клетки деревянного здания, вызывает у образца напряженно-деформированное состояние, в большой степени схожее с напряженно-деформированным состоянием реального соединения за счет корректного применения основных положений теории подобия для связи модели с натурной конструкцией деревянного здания, схемы приложения нагрузки к образцу и методики проведения экспериментов.
Ключевые слова: деревянные конструкции, древесина, соединение деревянных элементов, испытание образца соединения деревянных элементов, деревянная балка, главная балка, второстепенная балка, металлические накладки, шурупы, повышение надежности
В работе рассмотрена проблема устройства примыканий вновь возводимых проездов и дорог производственных сельскохозяйственных предприятий к существующим дорогам и проездам. При стыковке «пирогов» дорожных одежд проектируемых проездов с существующим благоустройством необходимо решить задачу по предотвращению трещинообразования в покрытии в местах перепада толщин конструктивных слоев. В статье данная задача решена как с технической стороны, путем обеспечения совместной работы новой и существующей конструкции дороги, так и с нормативной путем отнесения проектируемого проезда к дороге IVв категории, в соответствии с СП 37.13330.2012, позволяющей устройство дороги с обочинами без бордюров и, как следствие, без ливневой канализации и очистных сооружений.
Ключевые слова: дорожная сеть, кадастровые границы, конструкция уширения проезда, техническое решение примыкания дорог, поперечный профиль
В статье рассматривается проблема реконструкции мостовых сооружений, а именно восстановление грузоподъемности, снизившейся в процессе многолетней эксплуатации. Отмечена актуальность исследования, его цели и задачи. Предложена классификация конструкций усиления по различным признакам. Разобраны часто используемые на практике ввиду усилений мостов их достоинства и недостатки. Изложенный материал иллюстрирован фотографиями объектов. Представлен современный способ усиления на основе использования углеродного композита. Отмечены значительные недостатки этого способа для усиления мостов и его модификация, использующая натяжное устройство для закрепления и натяжения углеродных ламелей. Представлены основные выводы.
Ключевые слова: мост, усиление, реконструкция, шпренгель, углеродный композит, ламель, грузоподъёмность, несущая способность, натяжение
Объект исследования – С-образные элементы, изготовленные из тонкостенных холодногнутых профилей. Предметом исследования является устойчивость С-образных стержневых элементов из тонкостенных холодногнутых профилей. Цель исследования: разработка процесса расчета методом конечных элементов и определение коэффициентов потери общей устойчивости тонкостенных холодногнутых стержней. Метод. Для сокращения времени и объема расчетных операций используется численно-аналитический метод исследования. Коэффициенты потери устойчивости определяются методом конечно-элементного анализа потери общей устойчивости холодногнутых элементов легких стальных тонкостенных конструкций с использованием программного комплекса. Результат. В результате анализа получена таблица суммарных коэффициентов холодногнутых тонкостенных стержней, которую можно представить в виде таблицы для расчетов по показателям – сравнительный анализ обратного численно-аналитического метода расчета с методом конечных элементов с использованием компьютернoй программы.
Ключевые слова: устойчивость, метод конечных элементов, тонкостенные холодногнутые профили, сталь, программный комплекс, конструкция
В работе описана модель поведения соединения деревянных конструкций с вклеенными стержнями при воздействии отрицательных температур. Приведены результаты по определению сопротивления древесины продавливанию вклеенного стержня армированных соединений деревянных конструкций при температурах - 30°С, -70°С и +22°С. Выявлены характерные особенности разрушения арматурного стержня и соединения в целом.
Ключевые слова: древесина, вклеенные стержни, экстремальные температурно-влажностные условия, прочность клеевого соединения на вдавливание металлических стержней