ivdon3@bk.ru
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
Строительство автодорог играет важную роль в инфраструктурном развитии любой страны. Дорожная инфраструктура представляет собой сеть дорог и автотрасс, которые обеспечивают перемещение грузов и пассажиров между городами и регионами, а также внутри них. Хорошо развитая сеть автодорог способствует экономическому росту, поскольку она обеспечивает легкий доступ к рынкам, снижает транспортные расходы и способствует более эффективной логистике. Автодороги играют важную роль в обеспечении доступности отдаленных и малонаселенных регионов, что способствует социальному и экономическому развитию этих территорий. Современные автодороги обеспечивают более безопасное и комфортное передвижение для водителей и пассажиров, а также сокращают время в пути. Автодороги служат важной частью транспортной инфраструктуры для перемещения грузов. Они обеспечивают доступ к портам, железнодорожным станциям и другим транспортным узлам. Хорошо развитые автодороги способствуют развитию туризма, так как они делают доступными туристические места и достопримечательности. В статье приводится статистический анализ строительства автодорог федерального и регионального назначения в период 2021-2023 гг. по восьми округам Российской Федерации. Приведены диаграммы протяженности возведенных автомобильных дорог в каждом округе, а также вычислены основные параметры описательной статистики.
Ключевые слова: автомобильные дороги, строительство, дорожная инфраструктура, автомагистрали, скоростные автодороги, нескоростные автодороги, статистический анализ
2.1.1 - Строительные конструкции, здания и сооружения , 2.1.8 - Проектирование и строительство дорог, метрополитенов, аэродромов, мостов и транспортных тоннелей
Рассматривается эффективность использования передовых алгоритмов дефектовки дорожного покрытия в зависимости от применяемых устройств сбора данных, таких как камеры, георадары, LiDAR и IMU датчики, установленные в смартфонах. Рациональное использование данных программно-аппаратных средств позволит коммунальным службам своевременно выявлять и устранять дефекты дорожного покрытия, тем самым повышая безопасность дорожного движения.
Ключевые слова: транспортный сектор, дефектовка дорожного покрытия, передвижные дорожные лаборатории, нейросетевые алгоритмы, компьютерное зрение
2.1.1 - Строительные конструкции, здания и сооружения , 2.3.1 - Системный анализ, управление и обработка информации
Рассмотрена проблема контроля прочности бетона при использовании несъемной опалубки. Приведены результаты анализа опыта использования для прогнозирования и оценки прочности бетона в процессе его твердения зависимостей прочности бетона от температурно-временных параметров, включая пределы применения предлагаемых зависимостей. Установлено, что методы оценки прочности бетона в конструкции по его зрелости позволяют эффективно контролировать прочность бетона конструкций, бетонируемых в несъемной опалубке, когда нет доступа к поверхности бетона для осуществления неразрушающего контроля. Даются рекомендации по использованию температурно-временных зависимостей для прогнозирования прочности бетона и используемой аппаратуре для реализации метода, представленной на отечественном рынке.
Ключевые слова: неразрушающие методы контроля прочности бетона, температурно-временные параметры, прогнозирование прочности, зрелость
В статье выполняется анализ современных подходов к использованию инновационных материалов для создания инклюзивной среды в жилых зданиях. В работе рассматриваются основные проблемы, связанные с устареванием строительных материалов, предлагаются перспективные решения на основе использования адаптивных и экологически чистых технологий, способствующих повышению доступности и комфорта.
Ключевые слова: инклюзивная среда, проблема устаревших материалов, инновацион-ные материалы, инновации, тенденции и перспективы, биопластик, углеродный бетон, OLED-панели, адаптивные конструкции, доступ-ность, комфортная среда, проектирование
2.1.1 - Строительные конструкции, здания и сооружения , 2.1.5 - Строительные материалы и изделия
В статье рассматривается усиление верхнего пояса распорной системы треугольного очертания, как методика восстановления несущей способности дощатоклееного элемента по 1-й группе предельных состояний. Усиление позволило получить в результате вычислений коэффициент использования прочности не превышающий предельного значения.
Ключевые слова: треугольная распорная система, верхний пояс, дощатоклееный элемент, модуль упругости, объемный вес, сжимающая сила, изгибающий момент
В статье рассматривается применение углеродных анкерных жгутов для усиления строительных конструкций. Описаны их конструктивные особенности, технологии монтажа и ключевые преимущества, включая малый вес, высокую прочность, коррозионную устойчивость и долговечность. Приведен обзор существующих экспериментов, демонстрирующих надежность анкерных жгутов при нагрузках, их эффективность в предотвращении расслоения элементов внешнего армирования и увеличении прочности соединений. Указаны недостатки нормативной базы, отсутствие практических рекомендаций по подбору и проектированию анкерных жгутов. Авторы подчеркивают необходимость дальнейших исследований для оптимизации взаимодействия элементов системы «усиленная конструкция-внешнее армирование-анкер».
Ключевые слова: анкерный жгут, углеродное волокно, несущая способность, усиление кон-струкций, совместная работа
Определение деформативности несущих конструкций покрытия, в качестве показателя использования жесткости сечения элементов, является актуальной задачей, на решение которой направлена текущая работа. Цель статьи - сравнительный расчет конструкций каркаса в предположении различного решения фермы покрытия. Необходимо рассмотреть следующие типы несущих ферм покрытия: сегментная ферма, трапециевидная ферма, треугольная ферма. Приведен расчет каркасов с применением древесины в качестве несущих конструкций на суммарное действие постоянных и кратковременных нагрузок, вызывающие максимальные вертикальные деформации. В данной работе определены коэффициенты использования жесткости конструкций ферм с применением древесины и установлена зависимость показателя величины жесткости от типа очертания фермы покрытия. Сравнение результатов расчета с нормативными предельно-допустимыми величинами позволило установить наиболее эффективный тип очертания деревянной фермы покрытия.
Ключевые слова: ферма покрытия, модуль упругости, жесткость, верхний пояс, раскос, нижний пояс, расчетное исследование, сквозная конструкция, сегментная ферма
Современный строительный материал – фибробетон, пропитанный суспензией (slurry infiltrated fibre concrete – SIFCON), обладает не только высокой прочностью на сжатие и растяжение, но и гибкостью и пластичностью. Эти свойства позволяют использовать его в узлах строительных конструкций, воспринимающих динамические, ударные, взрывные нагрузки, трение, а также в зоне продавливания железобетонных плит колоннами. В работе описаны экспериментальные исследования механических свойств образцов из обычного бетона и SIFCON. Сравнение результатов испытаний показало превосходство прочностных показателей SIFCON над обычным бетоном в 2-4 раза. Для широкого круга специалистов и учащихся в области строительного проектирования, производства строительных материалов.
Ключевые слова: фибробетон, пропитанный суспензией, стальные волокна, цементный раствор, гибкость, пластичность, энергопоглощение, водо-цементное отношение, суперпластификатор, прочность на сжатие, прочность на изгиб, прочность на раскалывание
Применение методов укрепления грунтов портландцементом позволяет повысить физико-механические свойства грунтов: прочность, морозостойкость, водопроницаемость и др. Техническое понимает процессов структурообразования в укрепленных грунтах позволяет регулировать конечные свойства и качество слоев автомобильных дорог. Для описания процессов структурообразования возможно использовать теорию контактных взаимодействий и теорию ДЛФО. На конечные свойства укрепленного грунта оказывают влияние следующие факторы: минералогия и удельная поверхность грунта, содержание воды, количество цемента, время затвердевания и способ уплотнения.
Ключевые слова: укрепленные грунты, структурообразование укрепленных грунтов, укрепление портландцементом, свойства укрепленных грунтов
2.1.1 - Строительные конструкции, здания и сооружения , 2.1.5 - Строительные материалы и изделия
Влияние тонкомолотого наполнителя на свойства шлакощелочного вяжущего на основе доменного шлака
Ключевые слова: цементная паста, молотый граншлак, зола уноса, активатор твердения, сроки схватывания, усадка, микротрещины
В работе представлена методика и результаты экспериментальных исследований прочности бетона при одноосном и двухосном сжатии при динамическом воздействии. Результаты исследований представлены в виде наглядных таблиц и графиков. Произведена оценка влияния скорости нагружения и второго главного напряжения на прочность бетона. Предложены пути дальнейшего развития исследований.
Ключевые слова: бетон, прочность, критерий прочности, экспериментальное исследование, одноосное сжатие, двухосное сжатие, динамическое нагружение, коэффициент динамического упрочнения
В статье исследованы параметрические зависимости цилиндрических стержневых оболочек с позиций их влияния на силовое состояние и перемещения узлов сетчатой области. Проанализированы факторы критического состояния с учетом степени заполнения ячеек и величины расхождения заданных характеристик. Осуществлен анализ формообразующих параметров и установлены рациональные пределы их возможного использования. Введен коэффициент учета размеров ячейки с расположением стержней в пределах граней. Получены основные соотношения и выполнена оценка степени чувствительности расчетных моделей на изменение геометрической формы. Найден предельный угол описанной окружности, за гранью которого невозможна эксплуатация конструкции. Определен уровень опасного увеличения габаритного параметра вдоль дуги при минимально возможной высоте конструкции.
Ключевые слова: цилиндрические стержневые оболочки, сетчатая область, степень заполнения ячеек, параметрические зависимости, силовое состояние, жесткость
2.1.1 - Строительные конструкции, здания и сооружения , 2.1.9 - Строительная механика
"В статье приводится обзор и систематизация работ, посвященных применению машинного обучения для решения задач исследования, расчета и проектирования железобетонных конструкций. Рассматриваются апробированные актуальные на сегодняшний момент аспекты, связанные с расчетом, проектированием, а также оценкой технического состояния объектов с помощью различных подходов, реализующих схемы машинного обучения, в т.ч., глубинного обучения, ансамблевые алгоритмы. Показано, что в настоящее время в мировой строительной науке данная область стремительно развивается и совершенствуется. При этом алгоритмами машинного обучения решаются задачи предсказания проектных параметров, задачи идентификации тех или иных параметров, дефектов, повреждений на основе алгоритмов классификации и др. Приведенные в статье материалы позволят специалистам точнее выбрать предметную область исследования и определить направления адаптации и совершенствования собственных разработок в области машинного обучения.
Ключевые слова: машинное обучение, железобетонные конструкции, уравнения регрессии, идентификация, аппроксимация, искусственный интеллект
2.1.1 - Строительные конструкции, здания и сооружения , 2.3.1 - Системный анализ, управление и обработка информации
В статье рассмотрены причины образования дефектов, подлежащих оценке. Представлены способы получения информации о состоянии металлических гофрированных труб. Показаны основные дефекты, возникающие в процессе эксплуатации металлических гофрированных труб. Определены наиболее эффективные способы оценки состояния металлических гофрированных труб.
Ключевые слова: гофрированные металлические трубы, износ, долговечность, дефекты, факторы, оценка
В данной статье рассматривается трещиностойкость преднапряженных железобетонных конструкций без сцепления напрягаемой арматуры с бетоном. Приведено сравнение моментов трещинообразования опытных образцов преднапряженных балок со сцеплением и без сцепления. Также в программном комплексе «Abaqus» была создана и проанализирована трехмерная модель рассматриваемых конструкций. Приведены результаты компьютерного расчета с учетом нелинейности. На основании всех полученных данных предложены рекомендации для расчета трещиностойкости преднапряженных железобетонных конструкций без сцепления канатной арматуры с бетоном. Подготовлено расчетное обоснование.
Ключевые слова: предварительно напряженные конструкции, железобетонные балки, арматура, сцепление, трещиностойкость
Определяются технические решения, направленные на предотвращение и устранение последствий аварийных ситуаций практике тоннелестроения (в части прокладки инженерных коммуникаций или метрополитена). Технические решения приводятся с учетом их выполнения условиях строящихся и эксплуатируемых сооружений, отличающихся повторяемым и прогнозируемым характером возникновения.
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
Рассмотрены особенности расчета узловых соединений рамных зданий из стальных холодногнутых профилей. Соединение элементов рамных зданий из стальных холодногнутых профилей для восприятия действующих усилий производят на болтах с использованием фасонок из малоуглеродистой стали, сами профили изготавливаются из тонколистового оцинкованного проката. Но требования к толщине фасонок и конкретные значения толщины в зависимости от действующий усилий в нормативной документации отсутствуют, так как данные соединения малоизучены в России. Проведен расчет рамных зданий из стальных холодногнутых профилей и анализ узлов с болтовыми соединениями и предложена методика определения количества болтов в узлах по двум расчетным случаям в зависимости от толщины фасонки, показана необходимость внесения данных требований в нормативную документацию по тонкостенным конструкциям.
Ключевые слова: холодногнутый профиль, оцинкованный прокат, рамное здание, узел, одноболтовое соединение, фасонка, смятие, ферма, тонкостенные конструкции
В статье рассмотрены перспективы развития модульного строительства зданий и сооружений на Северном Кавказе, проанализированы этапы становления и развития этого направления в свете современных тенденций. Модульная технология в строительстве представляет собой современный метод, который подразумевает сборку зданий из заранее изготовленных модулей. Этот подход позволяет существенно сократить время возведения зданий, повысить их качество и снизить расходы. В условиях Ставропольского края, где наблюдается увеличение населения и потребности в жилье, такие технологии могут сыграть ключевую роль в решении задачи обеспечения граждан комфортным и доступным жильем. В данной статье рассматриваются возможности применения модульной технологии в домостроении. Преимущества данной технологии рассматриваются с точки зрения качества, экономии, времени и экологичности, а также гибкости конструкций и безопасности как в процессе производства, так и при монтаже на стройплощадке. Также упоминаются недостатки модульного строительства, такие как сложность транспортировки модулей, необходимость координации между производством и строительством, а также высокая стоимость производства и стандартизации. Северный Кавказ обладает уникальными природными и климатическими условиями, что открывает возможности для применения модульных технологий. Модульное домостроение - достаточно эффективная строительная технология, которая приводит к уменьшению отходов и обеспечивает большую точность изготовления компонентов.
Ключевые слова: модульная технология в строительстве, строительное производство, строительные технологии, архитектура, окружающая среда, модуль, каркасные здания, эргономика, объемно-модульное проектирование, модульная конструкция
Бамбук как строительный материал имеет свои особенности. Он хорошо работает на растяжение, и при изгибе. Бамбук имеет только продольные волокна, которые склонны к расщеплению, однако эти волока скручены в узле. Это явление снижает прочность на разрыв. Механические свойства бамбука описывают его реакцию на физические воздействия. В целом бамбук обладает высокой прочностью при растяжении параллельно волокнам. В данной статье даются механические свойства бамбукового стержня в зависимости от нагрузок, а также модули упругости различных видов бамбука. Данная статья обобщает опыт строительства зданий из бамбуковых элементов.
Ключевые слова: бамбук, волокна, узел, соединение, прочность, строительство, деформации, растяжение, механические свойства, анизотропный материал
2.1.1 - Строительные конструкции, здания и сооружения , 2.1.5 - Строительные материалы и изделия
Проведен сопоставительный анализ равных осветительных условий школьных помещений на основе проектных решений осветительными приборами трех российских производителей светильников. Все проекты выполнены с использованием осветительных приборов на основе рекомендаций этих производителей по использованию их номенклатуры светильников для освещения различных школьных помещений. Проектирование выполнено с помощью программы DIALux. Каждый из трех производителей широко известен специалистам и зарекомендовал себя надежным производителем отечественной светотехнической продукции, готов предложить полный спектр светильников для различных школьных помещений. Проведенное технико-экономическое сравнение полных приведенных затрат на все осветительные установки (на примере одной целой школы) позволило провести сопоставительный анализ и определить наиболее выгодные варианты. Проведен анализ современного состояния российского рынка осветительных приборов, рекомендуемых производителями для освещения классов, рассмотрены их характеристики, дана оценка их соответствия актуальным требованиям энергоэффективности. Сделаны выводы и прогнозы по дальнейшему развитию осветительного оборудования со светодиодами для освещения классных комнат, основанные на необходимости постоянного совершенствования современной номенклатуры осветительных приборов с точки зрения их энергоэффективности и конкурентоспособности.
Ключевые слова: технико-экономическое сопоставление, метод приведенных затрат, сопоставительный анализ, освещение школьных помещений, осветительный прибор, моделирование освещения, энергоэффективность
2.1.1 - Строительные конструкции, здания и сооружения , 2.1.3 - Теплоснабжение, вентиляция, кондиционирование воздуха, газоснабжение и освещение
В данной статье авторами рассмотрены основные аспекты поддержания температуры и относительной влажности помещений фондов библиотек и хранилищ архивов при использовании специализированного инженерного оборудования. Сохранность и консервация материальных фондов обозначена как одна из приоритетных задач сохранения культурного наследия России. Консервация включает в себя все виды деятельности и инженерного обеспечения, позволяющие гарантировать физическую сохранность любых объектов, предназначенных для длительного хранения, таких, как библиотечные и музейные. В настоящее время приняты как национальная программа сохранения культурных ценностей, так и стратегия развития библиотечного дела, в том числе включающие в себя инженерные методы поддержания параметров микроклимата для фондохранилищ и архивохранилищ различного типа: библиотечных, музейных и федерального назначения. Предварительно авторами были изучены предоставленные отчеты по сохранности библиотечных фондов России и за рубежом. Выявлено, что в значительном количестве случаев не обеспечиваются условия консервации как бумажных, так и иных фондов, предназначенных для хранения и использования по мере необходимости работы с ними. Авторами проведено исследование и проанализированы изменения параметров микроклимата при использовании центральных кондиционеров различной комплектации, обслуживающих две отдельные секции одного библиотечного хранилища, являющегося одноярусным комнатного типа. Подтверждены недостатки использования упрощенной базовой модификации центрального кондиционера по результатам контроля температуры и относительной влажности в каждой из комнат, производившейся ежедневно с января по июнь 2022 года. Предложены варианты изменения комплектации инженерного оборудования недостаточной функциональности при ограниченной площади вентиляционной камеры.
Ключевые слова: библиотека, инженерное оборудование, центральный кондиционер, сохранность фондов, консервация, микроклимат, хранилище
2.1.1 - Строительные конструкции, здания и сооружения , 2.1.3 - Теплоснабжение, вентиляция, кондиционирование воздуха, газоснабжение и освещение
В статье рассмотрены результаты анализа напряженно деформированного состояния узла сопряжения колонны и ригеля монолитной железобетонной рамы – в частности, карнизные узлы крайних колонн, имеющие Г-образную форму. В этих узлах часть или вся растянутая (верхняя) арматура ригеля, изгибаясь по некоторому радиусу R, переходит в колонну. Предметом исследования является напряжённое состояние бетона рамного узла, а также особенности работы криволинейного участка растянутой арматуры. Исследование особенностей работы бетона выполнялось путём постановки вычислительного эксперимента. Моделирование выполнялось в программном комплексе Лира-САПР. Приведены характеристики модели (конечно-элементной схемы) и основные результаты расчёта – распределение и численные значения напряжений. Для оценки фактической работы растянутой арматуры узла сделан анализ влияния предыстории нагружения арматурного стержня – его пластический изгиб для придания требуемого очертания. Установлено, что напряжённое состояние бетона биссектрального сечения принципиально отличается от напряженно деформированного состояния бетона в нормальных сечениях ригеля и стойки. Учёт предыстории нагружения арматурного стержня (предварительный неупругий изгиб) позволил сделать вывод о том, что при одной и той же растягивающей силе деформации предварительно изогнутого стержня превышают деформации прямолинейного стержня. Очевидно, что это обстоятельство ведёт к увеличению ширины раскрытия трещин.
Ключевые слова: рамный узел, железобетон, арматура, напряжения, деформации, биссектральное сечение, нормальное сечение, пластический изгиб, радиус загиба, предыстория нагружения, конечный элемент, Лира-САПР
2.1.1 - Строительные конструкции, здания и сооружения , 2.1.9 - Строительная механика
В статье приведены результаты опытных испытаний ряда железобетонных внецентренно сжатых конструкций, усиленных композитными материалами в продольном и поперечном направлении. В ходе проведения исследования было установлено, что композитное внешнее армирование работает в железобетонных конструкциях не одинаково, а зависит от зоны расположения композитных материалов на конструкции. Это связано с разной концентрацией напряжений по длине железобетонных конструкций от действия изгибающих моментов и поперечных сил. Следствием данного неравномерного напряжённого состояния в композитных материалах является преждевременное их отслоение и занижение общей эффективности системы усиления. В данной статье представлены результаты экспериментальных данных значений относительных деформаций εf композитных материалов железобетонных усиленных стоек, гибкостью λh=10, испытанных при большом эксцентриситете приложения нагрузки (е0 = 4 см или 0,32h), выходящей за ядро сечения. В данной работе рассматриваются различные варианты композитного усиления расположенного, как в продольном, так и в поперечном направлении. Деформации фиксировались тензодатчиками с базой 2,0 см, на всех уровнях нагрузки. В результате, были зафиксированы максимальные относительные деформации композитных материалов, выявлены наиболее эффективные зоны расположения поперечных хомутов и места, где деформация вдоль волокон не развивались, следовательно, композит в системе усиления, не работал. Полученные данные дают возможность разрабатывать наиболее рациональные варианты усиления.
Ключевые слова: бетон, железобетон, композитный материал, углепластик, внешнее армирование, деформации, сжатые элементы
Рассматривается существующая классификация объектов социального назначения на примере зданий школьных учреждений с привязкой к емкости по ученикам и размещению в населенных пунктах различного типа. Определены ключевые внешние и внутренние факторы, влияющие на принятие решения строительной организацией о подписании контракта на строительство школьных учреждений, описана проблематика – недостаточная транспортная доступность, недостаток ресурсной базы, отставание по срокам строительства при реализации проектов социального назначения. Рассмотрено влияние выбранного конструктивного решения, а также климатических условий на сроки реализации проекта.
Ключевые слова: классификация объектов социального назначения, влияние конструктивных решений на сроки реализации объекта строительства, коэффициент транспортной доступности регионов, обеспеченность ресурсной базой
2.1.1 - Строительные конструкции, здания и сооружения , 2.1.7 - Технология и организация строительства