ivdon3@bk.ru
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
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
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
Данная статья посвящена анализу факторов влияющих на энергоэффективность высотных зданий. На примере жилого комплекса «Аквамарин» в городе Владивосток проведен анализ высотных зданий, выполнены расчеты, и результаты представлены в виде графиков, которые отражают динамику скорости ветровых потоков и температурных изменений наружного воздуха по высоте здания. Изменения этих параметров увеличивают интенсивность теплопотерь, что необходимо учитывать при разработке объемно-планировочного решения и теплозащите фасадов высотных зданий.
Ключевые слова: энергоэффективность, аэродинамика, воздухообмен, теплоустойчивость, высотное здание, микроклимат, городская застройка, энергопотребление
2.1.1 - Строительные конструкции, здания и сооружения , 2.1.13 – Градостроительство, планировка сельских населенных пунктов
В работе рассматривается задача автоматического обнаружения дефектов геометрических параметров стальных канатов лифтовых систем с использованием методов компьютерного зрения. Анализируются особенности дефектоскопии движущихся стальных канатов на основе видеоряда, связанные с фрагментарностью изображения некоторых дефектов на смежных кадрах и изменчивостью видимых камерой геометрических размеров каната и характеристик дефекта вследствие колебаний каната во время движения. С учетом рассмотренных особенностей предложено два алгоритма – для определения дефекта утолщения/утонения диаметра каната и дефекта волнистости. В работе приводятся результаты экспериментальной апробации алгоритмов на специальном тестовом стенде и рассчитываются показатели надежности обнаружения дефектов предложенными алгоритмами в форме точности и полноты обнаружения каждого дефекта по отдельности, а также средних точности и полноты обнаружения обоих рассмотренных дефектов геометрических параметров каната в целом.
Ключевые слова: дефект стального каната, инструментальный контроль, бесконтактная дефектоскопия, компьютерное зрение
2.1.1 - Строительные конструкции, здания и сооружения , 2.3.1 - Системный анализ, управление и обработка информации
Проблема безопасности в строительстве зданий и сооружений всегда являлась и остается весьма актуальной. В наше время активно развивающегося научно-технического прогресса появляются новые факторы риска техногенного характера. Изучение живучести зданий, а следствие и устойчивости зданий к прогрессирующим обрушениям является весьма важной задачей. В данной статье рассмотрено влияние податливости узловых соединений металлокаркаса на прогрессирующее обрушение.
Ключевые слова: прогрессрующее обрушение, подаливость узлов, металлические конструкции, живучесть, особые воздействия, методика расчета
В актуальной редакции основного нормативного документа для проектирования железобетонных конструкций (СП 63.13330.2018) нелинейная деформационная модель (НДМ) позиционируется как основной метод расчета по нормальным сечениям. При этом долгое время расчеты по НДМ применялись в основном в научных работах и для нестандартных случаев наиболее квалифицированными инженерами. А в массовой инженерной практике такие расчеты распространены не более двух десятилетий. И до сих пор имеется ряд вопросов, которые не в полной мере определены в нормативных документах. В этой связи актуальны дальнейшие исследования, связанные с расчетом конструкций по НДМ и подтверждением результатов сравнением с экспериментальными данными. В статье проведен ряд расчетов для оценки влияния формы диаграммы деформирования бетона на результаты расчета по НДМ несущей способности и деформаций гибких внецентренно сжатых железобетонных элементов. Выполнено сравнение полученных результатов с экспериментальными данными.
Ключевые слова: нелинейная деформационная модель, диаграмма состояния, внецентренно сжатый элемент, гибкость
Данная статья посвящена определению основных характеристик и свойств бетонов, изготовленных из разных бетонных смесей на материалах Вьетнама. Всего было исследовано 16 формул бетонных смесей. Бетонные образцы были испытаны с определением деформаций при длительном нагружении. На основе полученных данных были определены основные характеристики ползучести, это мера ползучести С0 и коэффициент ползучести φ, а также дополнительные характеристики, включающие призменную прочность и начальный модуль упругости бетона. Основной целью данного исследования было определение зависимостей призменной прочности бетона Rpr, как его основного показателя, по отношению к коэффициенту ползучести бетона φ. В заключение было произведено сравнение экспериментальных данных коэффициентов ползучести бетона φ с нормативными значениями, найденными по СП 63.13330 и сделаны выводы о влиянии ползучести на призменную прочность бетона Rpr, изготовленного из бетонных смесей на материалах Вьетнама.
Ключевые слова: бетон, железобетон, конструкции, материалы, ползучесть, прогибы, деформации, длительное нагружение
В статье рассматриваются вопросы особенности целей изучения и методики испытаний для определения характеристик различных зон контактов, организованных различными способами и требующих разного методологического подхода для изготовления и испытания образцов. Зона контакта стальной пластины и бетона, организованная выштамповкой на стальном листе, требует применения стальных форм для запрета горизонтального перемещения. Зона контакта двух деревянных брусков, организованная эпоксидным клеем с армирующим полотном, помещенным между слоями клея, испытывается на сдвиг без организации запрета горизонтального перемещения. Зона контакта, образовавшаяся при соединении стальной пластины и не полностью набравшего прочность бетона, с объединением стальными стержнями, имеет особенности фиксации фактической прочности бетонной части образца. Рассмотренные методики обладают рядом как общих особенностей, так и различий, которые учитываются в предложенных методиках изготовления и испытания.
Ключевые слова: контактная зона, характеристики контакта, методика испытания, испытания сдвиг, выштамповка, составная конструкция
Представлена программа автоматизированного проектирования деревянных конструкций FrameCAD, разрабатываемая на кафедре «Металлические, деревянные и пластмассовые конструкции» Донского государственного технического университета. Приведены некоторые ее возможности, позволяющие конструировать стеновые ограждения легкокаркасных зданий, балочные деревянные перекрытия, выполнять расчеты отдельных элементов каркаса с учетом требований актуальных нормативных документов и автоматически формировать альбомы чертежей деревянных конструкций в отечественной программе NormCAD, а также спецификации для их заводского изготовления. FrameCAD прошел апробацию при проектировании ряда объектов. Программный продукт разрабатывается инженерами, имеющими многолетний опыт реального проектирования и строительства легкокаркасных зданий. Он продолжает совершенствоваться и дополняться и в перспективе может стать заменой аналогичным зарубежным комплексам.
Ключевые слова: деревянные конструкции, программный комплекс, балочное перекрытие, автоматизированный расчет
1.2.2 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 2.1.1 - Строительные конструкции, здания и сооружения
Усовершенствование расчетных моделей бетона на основе экспериментальных данных, особенно при исследовании объемного напряженно-деформированного состояния, является актуальной задачей. На этапе расчета защитных оболочек АЭС при воздействии запроектных аварий, категорически важно учитывать имеющиеся запасы прочности используемых материалов. При объемном нагружении за счет работы бетона в стесненных условиях, его прочностные и деформационные характеристики улучшаются, что не в достаточном объеме отображено в действующей в РФ нормативной документации. C учетом анализа существующих методов испытания, на основании трудоемкости и достоверности полученных результатов, был выявлен оптимальный метод испытания на объемное нагружение. Статья содержит результаты апробирования выбранного метода испытаний с учетом усовершенствования системы измерения деформаций. Мы подтвердили эффективность применения предложенной методики с позиции достоверности данных и относительно низкой трудоемкости работ.
Ключевые слова: бетон, испытание при объемном нагружении, объемные тензорозетки, диаграмма деформирования
Рассматривается применение закрытых способов прокладки подземных полиэтиленовых газопроводов методами горизонтально-направленного и наклонно-направленного бурения при пересечении искусственных и ествественных препятствий. Приводятся результаты расчета геометрических параметров рабочего и приемного котлованов при прокладке полиэтиленовых газопроводов закрытым способом методом горизонтально-направленного бурения.
Ключевые слова: полиэтиленовый газопровод, закрытый метод прокладки, горизонтально-направленное бурение, наклонно-направленное бурение, размеры рабочего и приемного котлованов
2.1.1 - Строительные конструкции, здания и сооружения , 2.1.3 - Теплоснабжение, вентиляция, кондиционирование воздуха, газоснабжение и освещение
Нагрузки на силовые полы и фундаменты колонн современных логистических центров могут достигать 6-9 т/м2 и 1000 т соответственно. При этом шаг сетки изыскательских скважин на подрабатываемых территориях не позволяет отразить на геологических разрезах точную геометрию залегания слабых, не слежавшихся грунтов обратных засыпок котлованов. Применение способа усиления техногенных грунтов с помощью вдавливания сборных призматических свай позволило компенсировать недостающие сведения инженерно-геологических изысканий путем контроля усилий вдавливания и определения таким образом отметок залегания более прочных грунтов основания.
Ключевые слова: инженерно-геологические изыскания, подрабатываемая территория, техногенные грунты, усиление грунтов сваями, геологический разрез
В статье выполнен анализ теплозащитных свойств типовых навесных фасадных систем с воздушным зазором, далее НФС, используемых на многоэтажных жилых здаиях города Москвы. Выполнены аналитические и визуальные исследования, выполнена оценка технического состояния по внешним признакам, включая фотографирование выявленных дефектов, термографическое сканирование фасадов, осуществлены выборочные замеры внешних геометрических параметров, перекосов, НФС для 18 объектов в городе Москве. Уровень дефектности теплоизоляционного слоя на объектах г. Москвы не менее 50%. Зазор величиной 10мм в стыке плит утеплителя снижает теплозащитные свойства фрагмента НФС наружной стены на 14,5–15%. По результатам расчета приведенного сопротивления теплопередаче суммарно 18 вариантов НФС двух производителей систем «Каптехнострой» (алюминиевая подсистема НФС) и «Альфа-Проф» (оцинкованная подсистема НФС) были сделаны следующие выводы.При сравнении данных решений, очевидно, что все они уступают по величине приведенного сопротивления теплопередаче системам фасадным теплоизоляционным композиционным (СФТК). При основании из монолитного железобетона или кирпичной кладки не имеет значение выбор материала отделки. Притом показатели приведенного сопротивления теплопередачи отличаются не существенно. В случае основания из керамзитобетонных блоков подсистема из оцинкованной стали эффективнее на 2,9% (керамогранит), 4,3% (фиброцемент) и 4,6% (композит).
Ключевые слова: навесная фасадная система, вентилируемая, облицовочные плиты, крепежные элементы, дефекты, обследование, сопротивление теплопередаче
Представлены результаты коэффициентов льдистости для северных и южных стен, в узлах крепления каркаса вентилируемого фасада для стеновых ограждений из трехслойных железобетонных панелей с внутреннем теплоизоляционным слоем. Определена долговечность крепления анкера навесного вентилируемого фасада, в зависимости от морозостойкости наружного слоя трехслойной стеновой панели и ориентации стены на север или юг.
Ключевые слова: навесной вентилируемый фасад, железобетонная трехслойная панель, узел крепления навесного фасада, коэффициенты льдистости, долговечность
2.1.1 - Строительные конструкции, здания и сооружения , 2.1.5 - Строительные материалы и изделия
Сверхвысокофункциональные или сверхвысокопрочные бетона представляют собой новый класс материалов на цементной основе повышенной прочности и долговечности. Распространение применения этих бетонов в практике строительства требует проведения теоретических и экспериментальных исследований напряженно-деформированного состояния изготовленных из них конструкций. В статье представлены и проанализированы значения прочности наклонных сечений испытанных авторами двутаровых балок из сверхвысокопрочного бетона. В опытах варьировали содержание фибры, пролет среза нагружения, коэффициент поперечного армирования и ширину сжатой полки.
Ключевые слова: прочность наклонных сечений, поперечная сила, сверхвысокопрочный сталефибробетон, двутавровые балки
Принятые эмпирические предпосылки расчета железобетонных плит на продавливание, основанные на многочисленных экспериментальных данных, не учитывают особенности напряженно-деформированного состояния сопряжения перекрытия с колонной при разрушении по схеме продавливания. Это связано с отсутствием расчетных моделей, в которых бы рассматривались комплексно все действующие внутренние усилия, обеспечивающие сопротивление сопряжения продавливанию. Сложность задачи связана с тем, что сечения узлового сопряжения находятся в неодноосном напряженном состоянии. Напряженно-деформированное состояние плит на продавливание при динамической нагрузке в настоящий момент мало изучено. В настоящей статье предлагается методика определения несущей способности симметричного узлового сопряжения колонны с перекрытием на продавливание при статическом и кратковременном динамическом нагружении. Предлагаемая расчетная модель прочности на продавливание основана на следующих предпосылках: сопротивление продавливанию монолитного армированного перекрытия складывается из сопротивления сдвигу по поверхности приведенной пирамиды продавливания, формируемой высотой сжатой зоны бетона; прочность бетона сопротивления сдвигу увеличивается за счет объемных сжимающих усилий по поверхности приведенной пирамиды продавливания; угол наклона граней пирамиды продавливания зависит от скорости нагружения. Полученные теоретические зависимости применимы при статическом и динамическом нагружении и удовлетворительно согласуются с экспериментальными данными.
Ключевые слова: сопряжение монолитного перекрытия с колонной, статическая и динамическая нагрузка, пирамида продавливания, касательные напряжения, прочность бетона при срезе, прочность на продавливание
В данной статье проанализированы основные климатические показатели и рассмотрен отечественный и зарубежный опыт исследования и проектирования малоэтажных солнечных гражданских зданий в условиях Республики Таджикистан. Также на основе данных ряда ученых и предварительных исследований были рассмотрены основные принципы проектирования малоэтажных гражданских зданий с учетом местоположения в строительной зоне.
Ключевые слова: климат, температура, влажность, здание, солнечная радиация, проектирование, комфортность, строительство, инсоляция
Выполнение реконструкции объектов капитального строительства сопряжено с необходимостью проведения работ по укреплению и усилению конструкций. Особого внимания заслуживает реконструкция с сохранением фасадных стен, являющихся объектом культурного наследия и формирующих уличный фронт. Данный вид реконструкции включает в себя комплекс работ, по удержанию сохраняемых конструкций. Выполняемые работы являются временными, однако в значительной мере влияют длительность и стоимостные показатели всего цикла реконструкции. Необходимо данный вид работ привести к минимальным значениям по экономическим и временным затратам. Целью статьи является анализ существующих систем удержания свободно стоящих стен, применяемых при реконструкции зданий, определение главных технологических параметров, влияющих на выбор системы в целом.
Ключевые слова: реконструкция, фасад, удержание фасада, ограждающая конструкция, строительство, фундамент, стена, сортамент, экспертная оценка, монтаж, демонтаж, крепление
В статье исследуется поведение перераспределения моментов в корродированных железобетонных балках. Рассмотрены предыдущие исследования различных авторов, которые проливают свет на поведение корродированных статически неопределимых железобетонных элементов. Рассматривается влияние коррозии на предел прочности, прогиб и коэффициенты перераспределения моментов. Применение осевых нагрузок, а также расположение и степень коррозии позволили всесторонне обсудить поведение перераспределения моментов. Результаты показали, что неразрезные железобетонные балки с корродированной арматурой ведут себя иначе, чем просто подкрепленные железобетонные балки. Процесс коррозии также влияет на перераспределение моментов, обеспечивая дополнительную безопасность железобетонных конструкций. Существующие исследования в этой области ограничены, и необходимы дальнейшие исследования, чтобы устранить этот пробел в знаниях и улучшить понимание механизма перераспределения моментов в неразрезных корродированных железобетонных балках.
Ключевые слова: корродированные железобетонные балки, статически неопределимые железобетонные балки, перераспределение моментов, коррозия, метод ускоренной коррозии, предел прочности, прогиб, долговечность конструкций
2.1.1 - Строительные конструкции, здания и сооружения , 2.1.9 - Строительная механика
Статья представляет анализ явления, при котором в городах формируются области с повышенной температурой, и рассматривает методы борьбы с этим явлением. В статье исследуются причины возникновения городских островов тепла, включая плотную застройку и использование материалов, задерживающих тепло. Предлагаются решения, такие как увеличение зелёных насаждений, использование устойчивых материалов и правильная планировка городской среды. Статья подчеркивает важность создания комфортных зон для жителей и устойчивого развития города в условиях изменения климата.
Ключевые слова: остров тепла, температура поверхности, горячие районы, тепловой баланс, город, пригород, планирование
Статья посвящена исследованию фланцевых соединений двутавровой балки с колонной с целью анализа их нелинейного поведения. В процессе исследования была создана упрощенная аналитическая модель с использованием метода переменных параметров упругости для определения напряженно-деформированного состояния данных соединений. Предложенная механическая модель позволяет прогнозировать прочность, жесткость, пластичность соединений, а также возможные типы разрушения и механизмы деформации изгибаемых элементов фланцевых соединений. Эта модель может быть полезной для инженеров и специалистов в области проектирования и анализа металлоконструкций. Предложенная уточненная компонентная модель является аналогом модели Еврокод 3. В работе представлен численный эксперимент по моделированию узла соединения балки с колонной методом конечных элементов. Представлен сравнительный анализ полученных результатов с результатами испытаний фланцевых соединений стальных строительных конструкций, выполненных Сиднейским Университетом (USYD).
Ключевые слова: фланцевые соединения, фланцевая пластина, напряженно-деформированное состояние, метод переменных параметров упругости, компонентный метод, уточненная компонентная модель, метод конечных элементов, упруго-пластическое состояние, пластический шарнир
2.1.1 - Строительные конструкции, здания и сооружения , 2.1.9 - Строительная механика
Рассматриваются методы расчета и проектирования строительных конструкций позволяющие гарантировать вероятность безотказной работы в течение срока службы, а значит и уровень надежности. По показателю безотказности предлагается схема нормирования надежности проектируемых строительных конструкций и увязывается с оценкой показателей качества возводимых конструкций. Вводиться гарантированные с заданной вероятностью безотказной работы показатели качества конструкции, не связанные с прочностью: геометрические размеры, модуль деформации и упругости, с учетом вариативности свойств и технологии. Определяются соответствующие коэффициенты запаса, обеспечивающие требуемую вероятность безотказной работы. Развивается схема расчета проектирования конструкций с требуемым уровнем надежности в процессе проектирования, возведения и эксплуатации конструкций.
Ключевые слова: метод расчета конструкций, надежность, безотказность, коэффициент запаса, класс по прочности, индекс надежности, совершенствование расчета конструкций
2.1.1 - Строительные конструкции, здания и сооружения , 2.1.7 - Технология и организация строительства
Рассмотрены основные конструкции пылеосадительных камер металлургических предприятий, дан анализ с позиции типа металлургических печей, их мощности, схем отвода газов от них до газоочистного оборудования. Исследовано движение потока газа в камерах различных конструкций с помощью программного продукта SolidWorks с приложением FlowSimulation, что позволило установить особенности поведения газовоз-душного потока в зависимости от конструкции пылеосадительной камеры.
Ключевые слова: пылеосадительные камеры, сталеплавильная печь, твердые частицы, моделирование, газовоздушный поток, рукавный фильтр, газоотводящий тракт
2.1.1 - Строительные конструкции, здания и сооружения , 2.1.10 - Экологическая безопасность строительства и городского хозяйства
На современном этапе нарастания конкуренции возросший уровень угроз экономическому состоянию субъектов хозяйствования в любом секторе экономики требует особого внимания. Предприятия этой отрасли ежегодно выбрасывают в атмосферу аэрозоли различного состава и происхождения: оксиды железа, ванадия, алюминия, оксиды марганца и других тяжелых металлов. Одной из составляющих безопасности является экологическая безопасность и обеспечение безопасных условий труда. В статье рассмотрены химический состав пылегазовоздушной смеси предприятий металлургии, а так же определен дисперсный состав выбросов аэрозолей. Данные результатов микроскопического анализа фракционного состава пыли на основе данных интегральных зависимостей плотности распределения по эквивалентным размерам (диаметрам) D для принятых к исследованию ингредиентов позволили определить среднемедианные значения эквивалентных диаметров пыли.
Ключевые слова: металлургия, аэрозоль, электросталеплавильный цех, пылегазовоздушная смесь, дисперсный анализ, среднемедианный диаметр, dч50
2.1.1 - Строительные конструкции, здания и сооружения , 2.1.10 - Экологическая безопасность строительства и городского хозяйства