В статье рассматриваются особенности и перспективы реализации распределенного управления критически важными объектами городской инфраструктуры на принципах автономности; выделяются основные технологии, направления развития и особенности энергоперехода в условиях городской среды, способствующие внедрению распределенного управления объектами городской инфраструктуры. В исследовании основной акцент сделан на анализе распределенной структуры комплексной безопасности критически важных объектов городской инфраструктуры и разработке общих принципов распределенного управления объектов критической инфраструктуры по технологии «Автономное здание».

Ключевые слова: распределённое управление, технология, энергетика, энергопереход, городская инфраструктура, критически важный объект, электрификация, децентрализация, автоматизация, автономность

2.1.1 - Строительные конструкции, здания и сооружения , 2.3.1 - Системный анализ, управление и обработка информации

Индентирование является универсальным и практичным методом получения характеристик материалов, особенно когда нельзя или трудно подвергнуть материал другим измерительным методам. При помощи установки ударного нагружения были получены экспериментальные данные о механических свойствах различных видов материалов. Для верификации результатов эксперимента использована математическая модель, основанная на методе конечных элементов. В статье рассматривается решение задачи классификации нейронной металлов, отличающихся механическими свойствами. В рамках работы создана искусственная нейронная сеть, позволяющая провести распределение материалов по выделенным группам. Определено, что значимым преимуществом использования нейронных сетей является способность обрабатывать экспериментальные данные и выявлять сложные нелинейные зависимости, что делает их востребованными в задачах, связанных с исследованием свойств материалов.

Ключевые слова: ударное индентирование, нейронная сеть, задача классификации, искусственный интеллект, динамическое индентирование, неразрушающий контроль.

1.2.2 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 2.1.1 - Строительные конструкции, здания и сооружения

Реализована задача разработки программного модуля, осуществляющего формирование карты оптимального раскроя металлического проката на основе результатов расчетов стержневых конструкций. Рассматриваемый алгоритм учитывает такие особенности задачи оптимизации раскроя, как учет ширины лезвия, возможность использования половины размера проката, поддержка оптимизации нескольких сечений, сварка деталей в случае превышения длины заготовки. Программный модуль разработан с использованием языков JavaScript и C#. Возможность автоматической генерации карт раскроя на основе результатов оптимизации стержневых конструкций повышает эффективность проектирования строительных конструкций.

Ключевые слова: проектирование в строительстве, стержневая конструкция, вычислительная система, web-разработка, оптимальный раскрой, металлический прокат, карта раскроя

2.1.1 - Строительные конструкции, здания и сооружения , 2.3.1 - Системный анализ, управление и обработка информации

В статье рассмотрен уникальный симбиоз современных технологий и национальных традиций, проанализированы этапы становления и развития основных направлений развития архитектуры Северного Кавказа в контексте современных тенденций. Предмет исследования – архитектура Северного Кавказа с учетом современных тенденций проектирования. Объектом исследования является здания и сооружения, городские конгломерации Северо-Кавказского региона. Самым ярким примером такого симбиоза являются новые проекты на Кавказе, где архитектура буквально объединяется с ландшафтом, показывая уникальное взаимодействие между человеком и природой. Благодаря современным строительным методам, эти здания совмещают традиционную архитектуру и современные строительные технологии, создавая гармоничное пространство. Архитектура будущего, несмотря на свою субъективность, обладает считываемостью потому, что культура и технический прогресс всегда влияет на архитектуру. В целом, можно выделить ряд признаков, характерных для архитектуры будущего: экономичность, эргономичность, экологичность и многофункциональность. Необходимо также отметить новые современные строительные технологии, которые включают такие элементы, как искусственный интеллект, автоматизация и роботизация процессов, использование 3D-печати и цифрового моделирования информации о здании (BIM).

Ключевые слова: строительство, архитектурное проектирование, современные тенденции, энергоээфективность, тепловая защита зданий, строительная отрасль, экология, зеленое строительство, архитектурная бионика, Северный Кавказ

2.1.1 - Строительные конструкции, здания и сооружения , 2.1.11 - Теория и история архитектуры, реставрация и реконструкция историко-архитектурного наследия (архитектура)

Железобетонные плоские плиты перекрытий продолжают оставаться одними из самых популярных систем перекрытий из-за скорости строительства и присущей им гибкости в планировке помещений. Тем не менее, плоские безригельные перекрытия подвержены хрупкому разрушению на стыке плиты и колонны, которое может распространяться и приводить к прогрессирующему обрушению большего сегмента конструктивной системы. Недостаток прочности на сдвиг в двух направлениях может быть связан с ошибками проектирования конструкции, недостаточной прочностью материала или перегрузкой.

Ключевые слова: железобетонная плита, продавливание, поперечное армирование, стеклопластик, углепластик

2.1.1 - Строительные конструкции, здания и сооружения

В статье рассмотрена проблема образования отложений, шлама и коррозий на теплопередающей поверхности при эксплуатации теплообменного оборудования на объектах ЖКХ. Предложен новый способов безразборной механической очистки с использованием гидроудара. Приведено описание и принцип работы данной системы очистки на центральном тепловом пункте МГУ им. Н.П.Огарева. Для подтверждения эффективности предложенного технического решения представлены результаты тепловых и гидравлических испытаний.

Ключевые слова: отложения, шлам, коррозия, очистка, теплообменный аппарат, гидроудар, теплопередача

2.1.1 - Строительные конструкции, здания и сооружения , 2.1.3 - Теплоснабжение, вентиляция, кондиционирование воздуха, газоснабжение и освещение

В рамках работы над кандидатской диссертацией, посвящённой созданию новых систем и расчётных аппаратов по проектированию железобетонных резервуаров для хранения сжиженного природного газа, была сделана работа по определению свойств бетонных смесей, используемых при строительстве резервуаров во Вьетнаме, а именно в районе Ханоя. Особенностью используемых для изготовления бетона материалов является применение местных пород, которые имеют отличительные свойства, что сказывается на прочности и деформационных свойствах бетона. В статье приведены результаты экспериментальных исследований свойств бетонов, изготовленных на материалах Вьетнама. Была установлена зависимость между модулем упругости бетона и его призменной прочностью на сжатие. В рамках исследования были составлены и изучены 16 формул бетонных смесей на разных материалах Вьетнама. В результате проведённых исследований была выявлена зависимость модуля упругости и призванной прочности бетона, что в дальнейшем будет использовано при создании расчётных аппаратов по проектированию железобетонных конструкций.

Ключевые слова: бетон, железобетон, материалы, конструкции, модуль упругости, призменная прочность бетона, деформации

2.1.1 - Строительные конструкции, здания и сооружения

В статье представлен способ увеличения несущей способности железобетонной колоны за счет металлических обойм из уголков при увеличении нагрузки на нее. Для обеспечения совместной работы существующей колоны и металлической обоймы уголки подвергаются предварительному напряжению, которое достигается за счет сжатия уголков домкратами.

Ключевые слова: железобетонная колона, усиление колоны, металлическая обойма, предварительное напряжение обоймы

2.1.1 - Строительные конструкции, здания и сооружения

Бетонные тротуарные плитки для дорожного строительства изготавливают из смесей, состоящих из гидравлического вяжущего, мелкого и крупного заполнителей и воды. Приготовленная смесь заданной влажности подвергается виброформованию при следующим технологическом режиме: длительность процесса 5 – 10 секунд, частота вибрации 30–50 Гц и давление 70 – 80 кг/см2. Твердение свежеотформованных образцов осуществляется в камере в тепловлажностной обработке. Установлено, что возможно заменить природный крупный заполнитель на фракционированный лом бетона. Прочность на сжатие бетонов с заполнителем на основе вторичного щебня составляет 300 – 400 кг/см2, водопоглощение 4,8 – 6,2 %, морозостойкость F2 200 – 300. Предложенная технология позволяет решить, как экономические вопросы, так и экологические для регионов, обладающих большим количеством бетонного лома на временных площадках хранения промышленных отходов.

Ключевые слова: бетонная смесь, виброформование, модификаторы, наполнитель, отход, лом бетона, прочность

2.1.1 - Строительные конструкции, здания и сооружения

Наличие большого количества неблагоустроенных территорий в черте города – ныне недействующих предприятий, создает негативное влияние на городскую среду. Так как эти территории являются депрессивными пространствами, проектирование новых жилых кварталов с характерной высотной застройкой кажется закономерным путем развития города. Однако бесконтрольная урбанизация и плотная многоэтажная застройка представляют собой принципиальное изменение среды существования человека. Последствия подобного подхода приводят к ухудшению воздухообмена территорий, и способствуют образованию «островов тепла», влияющему на загрязнённость воздушного бассейна. Это приводит к ухудшению экологической и социальной обстановки, возникновению у населения негативного восприятия окружающей среды. Усугубление данной проблемы может стать причиной ухудшения социального климата в крупных мегаполисах. В статье проведен анализ влияния плотной высотной застройки, размещаемой на территории недействующих предприятий на окружающую среду. Обозначены методы решения данной проблемы. Приведены результаты натурных наблюдений и исследований междомового пространства, на основе которых выявлена роль конвективных потоков термического происхождения в воздухообмене городского пространства. Представлен сравнительный анализ проектов застройки территории бывшего предприятия домостроительного комбината, комплексами разного функционального назначения.

Ключевые слова: городская территория, воздухообмен, конвективные потоки, температурный режим, типовая застройка, реновация, досуговые учреждения, депрессивные пространства

2.1.1 - Строительные конструкции, здания и сооружения , 2.1.13 – Градостроительство, планировка сельских населенных пунктов

Отмечена практическая значимость, связанная с разработкой автоматизированных программных комплексов по расчету узлов соединения стальных конструкций зданий и сооружений. На примере программного комплекса IDEA Statica выполнен расчет и анализ работы стального узла сопряжение нижнего пояса фермы с колонной. Показан порядок и последовательность ввода исходных данных для расчета узла. В результатах расчетах в табличной и графической формах представлены эквивалентные напряжения и пластические деформациям основных элементов, а также результаты проверок по болтовым и сварным соединениям этих элементов между собой. Выполнен сравнительный анализ численного и аналитического расчетов. Сформулированы выводы по представленным в статье результатам.

Ключевые слова: расчетная модель, узлы, стальные конструкции, компонентный метод конечных элементов, проектирование, нелинейный расчет, анализ работы, напряжения, пластические деформации, болтовое соединение, сварное соединение

1.2.2 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 2.1.1 - Строительные конструкции, здания и сооружения

В статье рассматриваются экологические и ландшафтные особенности на примере современных реализованных объектов винного туризма на Юге России. На основе проведенного анализа ряда новых винодельческих объектов и публикаций по данной проблематике, выявлены некоторые особенности в контексте современной архитектуры и ее энотуристической составляющей. Сделаны выводы о соответствии данных особенностей общемировым современным тенденциям в проектировании зданий, таким как экологичность и экономия ресурсов, бережное отношение к ландшафту. На примере рассмотренных объектов подтверждена гипотеза о том, что приемы работы архитектора с окружением в совокупности с оригинальной архитектурой увеличивают туристическую привлекательность винного производства в целом.

Ключевые слова: архитектура, винодельня, энотуризм, агротуризм, ландшафт, проект, благоустройство, объемно-планировочные решения

2.1.1 - Строительные конструкции, здания и сооружения , 2.1.11 - Теория и история архитектуры, реставрация и реконструкция историко-архитектурного наследия (архитектура)

Рассмотрены случаи неравномерного сжатия бетонного цилиндра в случае простого нагружения и всестороннего неравномерного сжатия спирально-армированного бетонного цилиндра при непропорциональном нагружении. Получены зависимости продольной, поперечной и объёмной деформаций от продольного напряжения.

Ключевые слова: продольное напряжение, окружное напряжение, продольная деформация, окружная деформация, спирально-армированная бетонная стойка, интенсивность деформации сдвига, интенсивность касательных напряжений

2.1.1 - Строительные конструкции, здания и сооружения

Описаны основные средства сейсмозащиты для повышения сейсмостойкости зданий и сооружений. Указаны основные проблемы связанные с проектированием специальных средств сейсмозащиты. Проанализированы основные требования к проектированию и расчету стальных рамных каркасов на сейсмическое воздействие по действующим нормам проектирования на территории Российской Федерации. Отмечено недостаточное описание требований, указанных в нормах, для выполнения расчетов и проектирования конструкций и их узлов сопряжения. Даны рекомендации и указания по учету требований норм для проектирования стальных рамных каркасов. Приведены принципиальных схемы специальных узлов сопряжения колонн с ригелями, необходимые для проектирования в сейсмически опасных районах. Сформулированы выводы.

Ключевые слова: специальные узлы, колонны, ригели, сейсмическое воздействие, сейсмозащита, стальные рамные каркасы, пластические шарниры, коэффициент избытка прочности, усилия, пластический момент, проектирование

2.1.1 - Строительные конструкции, здания и сооружения

Представлена новая разработанная методика расчета, включающая положения нормативного расчета и учитывающая особенность работы внецентренно сжатых железобетонных конструкций, работающих при больших эксцентриситетах приложения нагрузки. В методику расчета внесены коррективы, учитывающие следующие факторы: в нормативной методике используется максимальное сопротивление арматуры растяжению, разработаны предложения по определению фактического сопротивления растянутой арматуры, которое, по сути, будет значительно ниже предельного. Даны предложения, учитывающие предельные деформации бетона, которые, в свою очередь, будут являться ключевой величиной для определения сопротивления растянутой арматуры в поперечном сечении. Представлены результаты экспериментальных исследований гибкой железобетонной стойки, работающей с эксцентриситетом приложения нагрузки, равным e0=0,32h. Проведен анализ теоретических расчетов и экспериментальных исследований. Разработана формула, позволяющая определить реальное сопротивление растянутой металлической арматуры в момент, предшествующей разрушению. Составлен алгоритм расчёта. При сравнении теоретических и опытных прочностей разница не превышала 5%.

Ключевые слова: сталь, тяжелый бетон, железобетон, испытания, стойка

2.1.1 - Строительные конструкции, здания и сооружения

Целостность многих железобетонных конструкций может быть нарушена из-за коррозии арматурной стали. Это явление довольно сильно проявляется в инфраструктуре, где широко используются антиобледенительные реагенты. Цель данного исследования - рассмотреть характеристики сцепления между арматурной и окружающим бетоном для оценки его влияния при коррозии. Прочность соединения изучалась с точки зрения реакции нагрузки на удлинение, поведения трещин. Показано, что трение между бетоном и арматурой вдоль грани ребра препятствует скольжению бетонной шпонки относительно ребра. Сила, возникающая из-за трения между ребром арматуры и бетоном, добавляется к компоненте сцепления, действующей перпендикулярно ребру. Если трение между бетоном и арматурой пропадает, то единственной составляющей прочности связи является сила, действующая перпендикулярно ребру. При разрушении на выдергивание трение между бетоном и арматурой менее важно, чем при разрушении на раскалывание.

Ключевые слова: арматура, бетон, сцепление, скольжение, выдергивание, коррозия, деформация бетона

2.1.1 - Строительные конструкции, здания и сооружения

Одной из основных причин разрушения конструкций является усталость (fatigue), которая обуславливается разрушением при повторяющейся циклической нагрузке. Вибрационная прочность сварных соединений зависит от высоты катета сварных швов, эквивалентные напряжения по Мизесу и общие перемещения рамных узлов строительных металлоконструкции, испытывающих многоцикловые нагружение надежность рамных узлов при их усилении.

Ключевые слова: усиления, надёжность, узлы, металлические конструкции, многоцикловая усталость

2.1.1 - Строительные конструкции, здания и сооружения

Повышение энергетической эффективности строительного процесса предполагает использование материалов с наименьшей материалоемкостью, в том числе толщиной, а также с пониженным содержанием портландцементного клинкера при сохранении или улучшении технических характеристик изделий. В этом отношении перспективным является применение изделий из текстиль-бетонов, в том числе бетонного полотна. Разработка композиционного вяжущего, содержащего компоненты, снижающие отрицательное давление в твердеющем бетоне, а следовательно усадочные деформации и трещинообразование, позволило получить изделия со следующими показателями водонепроницаемости: определенной по методике «мокрого пятна»: 1,2 МПа; с коэффициентом фильтрации 5–7×10-11 см/с; маркой бетона по водонепроницаемости W12

Ключевые слова: текстиль-бетон, бетонное полотно, водонепроницемость, усадка при твердении, трещинообразование, мелкозернистый бетон

2.1.1 - Строительные конструкции, здания и сооружения , 2.1.5 - Строительные материалы и изделия

В данной статье рассмотрены результаты исследований поведения железобетонных плит при продавливании. Рассмотрены параметры, влияющие на прочность сдвига соединений колонн и плит. Приведены исследования влияния прочности бетона, расположения арматуры, коэффициента армирования, формы и размеров колонны. Представленные различные типы усиления железобетонных плит в зоне продавливания.

Ключевые слова: плита перекрытия, колонна, продавливание, сдвиг, изгиб, поперечная арматура, нагельное действие

2.1.1 - Строительные конструкции, здания и сооружения

В статье представлен обзор характерных дефектов, возникающих при зимнем бетонировании в следствие нарушения технологии бетонных работ. Актуальность данной темы обоснована масштабным увеличением объемов возведения монолитных зданий различного назначения: жилых, общественных, а также различных типов сооружений из монолитного железобетона. Особенностью обзора данных дефектов является в данном случае их основные причины, которые связаны с нарушениями технологии бетонирования из-за необходимости в некоторых случаях ускорения производственных работ. Представленные в данной статье дефекты выявлены на основании анализа отчетной документации при выполнении визуальных обследований в процессе проведения научно-технического сопровождения строительства зданий повышенной ответственности. Описанные в статье нарушения наблюдались на различных объектах монолитного строительства в пределах современных мегаполисов. В статье изложены основные причины возникновения данных дефектов. Предложены способы устранения данных дефектов на основании инженерной практики.

Ключевые слова: обследование строительных конструкций, дефекты монолитных конструкций, научно-техническое сопровождение строительства, дефектоскопия строительных конструкций, бетонирование в зимнее время

2.1.1 - Строительные конструкции, здания и сооружения , 2.1.7 - Технология и организация строительства

В большинстве стран мира строительная отрасль является одним из основных источников загрязнения воздуха городских территорий и агломераций. Одним из наиболее опасных загрязняющих веществ являются частицы мелкодисперсной пыли РМ2,5 и РМ10, образующиеся от производства пылящих строительных процессов. Благодаря оптимальному расположению объектов административно-хозяйственного назначения на строительной площадке возможно снизить концентрацию пылевых выбросов частиц РМ2,5 и РМ10. Кроме того, стоимость метода борьбы с пылью вызывает беспокойство у подрядчиков, так как он ведет к удорожанию стоимости строительства. Следовательно, снижение общих транспортных расходов является еще одной целью оптимизации. Для решения сразу нескольких задач в исследовании используется многоцелевая оптимизация с применением алгоритма метода роя частиц (МРЧ) для поиска оптимизированной планировки строительной площадки, которая может одновременно снизить как уровень загрязнения от пылевых выбросов, так и транспортные расходы.

Ключевые слова: экологическая безопасность, экологический мониторинг, защита атмосферного воздуха, экология в строительстве, пылеподавление, технико-экономическое обоснование, системы пылеулавливания, охрана труда в строительстве

2.1.1 - Строительные конструкции, здания и сооружения , 2.1.10 - Экологическая безопасность строительства и городского хозяйства

Обеспечение надежности и безопасности несущих конструкций, зданий и сооружений является важнейшей задачей. Надежность или безопасность конструктивной системы неразрывно связана с элементами этой системы, которые обеспечивают прочность, пространственную устойчивость. Значимость каждого несущего элемента в системе здания по обеспечению общей механической безопасности оценивается по-разному. Для многоэтажных каркасных зданий несущие элементы, например, колонны нижних этажей, при их отказе могут привести к значительно большему объему разрушений по сравнению с конструкциями верхних этажей. В статье приводится методика определения критериев, по которым можно установить уровень ответственности колонн в зависимости от их расположения в плане здания, разработанная на основе численных исследований. В результате составлена классификация по уровню ответственности колонн монолитного многоэтажного каркасного здания.

Ключевые слова: метод предельных состояний, особое предельное состояние, аварийная расчетная ситуация, ответственность несущих элементов, железобетонные колонны

2.1.1 - Строительные конструкции, здания и сооружения

В статье рассматриваются вопросы совершенствования аналитического описания усилий, возникающих в однопролетной изгибаемой конструкции при наличии коэффициентов, характеризующих доли возможного поворота опорных узлов относительно максимальных значений, вычисленных при наличии в опорных узлах идеальных шарниров.

Ключевые слова: полужесткие узлы, многослойные конструкции, методы расчета, контактная зона, деревянные балки, армирование, древесина, арматура, экологичность

2.1.1 - Строительные конструкции, здания и сооружения

Рассматриваются ключевые проблемы ресурса и повреждаемости подкрановых балок в течение продолжительного периода эксплуатации. Предлагается классификация наиболее опасных дефектов подкрановых балок. Основное внимание уделяется воздействию периодических нагрузок на возникновение и рост усталостных трещин. Статья проводит анализ международных исследований с целью выявления методов и методологий, применяемых для обеспечения безопасности и надежной эксплуатации исследуемых объектов. Показано, что особое внимание должно уделяться периодическому обследованию с целью раннего обнаружения трещин различной этиологии и своевременному принятию необходимых мер. Выявлено, что наиболее эффективным подходом к обеспечению надежной и безопасной эксплуатации исследуемого объекта на всем протяжении его жизненного цикла является коллаборация современных расчетных методов, включая механику разрушения, и экспериментальных методик при проведении периодических обследований, что позволит ранжировать зоны подкрановой балки по вероятности возникновения дефекта и уменьшит риск внезапного хрупкого разрушения.

Ключевые слова: подкрановая балка, трещина, хрупкое разрушение, механика разрушения, деформация сдвига, нормальный отрыв, метод конечных элементов, ранжирование по опасности разрушения, техническое обслуживание, напряженно-деформированное состояние

2.1.1 - Строительные конструкции, здания и сооружения

В статье предоставлены результаты расчета стальной пролетной конструкции. Рассмотрено 2 варианта расчетной схемы. В схеме №1.1 изгибающий момент воспринимается балочными элементами. В схеме №1.2 изгибающий момент воспринимается совместно балочными элементами и конструкциями вант. Выполнено сравнение результатов определения изгибающих моментов.

Ключевые слова: главная балка, второстепенная балка, колонна, граничные условия, нагрузки, изгибающий момент, САПР

2.1.1 - Строительные конструкции, здания и сооружения