Выпуск 2023-4(162) Научно-технические достижения студентов строительно-архитектурной отрасли

Содержание

Редакционная коллегия

pdf_3.png

Н. Г. Прищенко, Т. А. Чернышева, А. А. Трускалова, С. С. Бессчастный,
Ю. А. Гиматутдинова
Оценка звукоизоляции типовых конструкций окон

ФГБОУ ВО «Донбасская национальная академия строительства и архитектуры»,
г. Макеевка, ДНР, Российская Федерация
Аннотация. Одним из негативных факторов, которые отрицательно влияют на здоровье человека, является шум. Развитие технической оснащенности приводит к увеличению уровня шумов. Первое место по «вкладу» в шумовое загрязнение городов занимает автотранспорт. Наиболее эффективными методами защиты мест труда, быта и отдыха признаны архитектурно-конструктивные мероприятия: экранирующие сооружения, специальные типы зданий и шумозащитные окна. Необходимо отметить, что экранирующие сооружения создают шумовой комфорт на территории застройки и на фасадах малоэтажных зданий. Поэтому применение шумозащитных окон для помещений весьма актуально. В статье представлены результаты численных исследований звукоизоляции типовых конструкций окон с двухкамерными стеклопакетами в условиях города Донецка с учетом приведенного сопротивления теплопередачи окон. Определены конструктивные решения окон, обеспечивающиеих нормативную звукоизоляцию без увеличения материалоемкости.
Ключевые слова: защита от шума, транспортный шум, звукоизоляция окна, акустический расчет.

pdf_3.png

M. Э. Вороненко, Н. M. Зайченко, Н. В. Миклашевич
Самоуплотняющийся бетон в зимний период

ФГБОУ ВО «Донбасская национальная академия строительства и архитектуры»,
г. Макеевка, ДНР, Российская Федерация
Аннотация. Представлены научные разработки ученых по применению самоуплотняющихся бетонных смесей при строительстве зданий и сооружений в условиях низких и отрицательных температур окружающей среды. Проведен анализ существующих методов возведения монолитных зданий и сооружений в холодное время года, на основе которых разрабатываются эффективные составы самоуплотняющихся бетонных смесей. Определен наиболее оптимальный способ для получения высоких технологических свойств бетонных смесей и физико-механических свойств бетона в условиях зимнего бетонирования. В частности преимуществами применения противоморозных добавок является наиболее эффективное использование их при больших объемах монолитного строительства в условиях отрицательных температур, обеспечивая необходимые свойства бетонной смеси, а также повышение долговечности конструкций при минимальных затратах. Приведены наиболее популярные виды противоморозных добавок.
Ключевые слова: самоуплотняющаяся бетонная смесь, монолит, зимний период, разработка составов, эксплуатационные свойства, противоморозные добавки.

pdf_3.png

А. А. Балашов, О. С. Фролов, Т. В. Кошелева, И. А. Данилевский, Д. И. Лозак
Уникальная отечественная геотехнология изготовления буроинъекционных свай с применением электроразрядных технологий и электрохимического взрыва

ФГБОУ ВО «Донбасская национальная академия строительства и архитектуры»,
г. Макеевка, ДНР, Российская Федерация
Аннотация. Обеспечение безопасности эксплуатации зданий и сооружений в сложных инженерно-геологических условиях является актуальным и зависит, в первую очередь, от надежности работы оснований и фундаментов. При усилении оснований фундаментов все большее применение находят буроинъекционные сваи (БИС), закрепляющие основание без динамических воздействий. Новым направлением повышения их несущей способности явилось применение при их изготовлении электроразрядных технологий. В целях расширения области использования этих свай при усилении оснований зданий исследован ряд вопросов. Полученные результаты: обоснована возможность и условия применения свай «ЭРГТ», «ЭХВ», «РИТ», «TITAN» при усилении оснований зданий, подобраны технологические параметры, разработаны и исследованы материалы, подобран комплект отечественного оборудования. Проведен расчет и анализ напряженно-деформированного состояния системы «основание-фундаменты-надземное строение» с использованием ПК ЛИРА САПР, произведен расчет и проектирование усиления основания многоэтажного гражданского здания, разработаны рекомендации по выполнению работ.
Ключевые слова: усиление, основание, буроинъекционные сваи, экспериментальные исследования, материалы, система «основание-фундаменты-надземное строение», проектирование,охрана труда, экономическая эффективность.

pdf_3.png

Л. Д. Пантелеенко, М. О. Суворова
Технология строительной 3д-печати ресурсоэффективного формообразования внутренней топологии печатной конструкции

ФГБОУ ВО «Белгородский государственный технологический университет
имени В. Г. Шухова», г. Белгород, Российская Федерация
Аннотация. В работе обозначены основные существующие проблемы строительных аддитивных технологий и предложено возможное решение части этих проблем. Приведены результаты критического анализа применяемых на практике и перспективных топологических решений внутреннего объема печатной строительной конструкции. Предложена концепция технологии строительной 3д-печати, которая позволит упростить и автоматизировать процесс подготовки к печати, заключающийся в создании 3д-модели, выборе внутреннего структурообразования конструкции, проведении расчета на нагрузки, разбиении модели на слои и переводе в формат G-кода. Поставлены основные задачи исследования, план развития, а также показаны результаты текущих исследований структурного формообразования строительных печатных конструкций, позволяющих прийти к наиболее рациональному решению при выборе внутренней топологической решетки. Сделан вывод о целесообразности дальнейшего развития в выбранном направлении.
Ключевые слова: аддитивные технологии, строительная печать, 3д-печать, строительный принтер, ресурсоэффективная топология, топологическая решетка, печать строительных конструкций.

pdf_3.png

Е. П. Калмыкова, О. А. Лапина
Соблюдение правил разрезки кирпичной кладки при возведении старинных современных зданий

Государственное бюджетное профессиональное образовательное учреждение «Макеевский политехнический колледж», г. Макеевка, ДНР, Российская Федерация
Аннотация. В статье указаны правила кирпичной кладки, отмеченные в старинном самоучителе, представлены исторические факты по изготовлению кирпича и соединений камня со времен XVIII века. Дано сравнение правил кладки в старину с правилами разрезки кирпича в настоящее время. Отмечены технологические особенности при выполнении каменной кладки в древних сооружениях и при производстве кирпичной кладки в современных условиях. Представлены соединения из камня в старину, которые позволяли обеспечивать большую прочность и долговечность кладки. В старинной и современной литературе для обеспечения долговечности зданий каменные материалы в кладке располагались и располагаются согласно правил разрезки. Система перевязок обеспечивала и обеспечивает определенный порядок укладки кирпичей относительно друг друга, который соблюдался в древние времена и соблюдается в настоящее время.
Ключевые слова: каменная кладка, пироны, скобы, якоря, пластичный раствор, правила разрезки, распределенная нагрузка, скалывающие напряжения.

pdf_3.png

Е. П. Калмыкова, П. Н. Труш
Исторический опыт применения деревянных конструкций в строительстве

Государственное бюджетное профессиональное образовательной учреждение «Макеевский политехнический колледж», г. Макеевка, ДНР, Российская Федерация
Аннотация. В статье представлен исторический опыт применения древесины и конструкций из нее согласно материалу старинных книг XIX, XX и XXI веков. Дано описание исторических фактов из специального руководства для столяров и плотников 1871 года о выборе материала, его применении при строительстве жилых зданий в прошлых веках. Отмечены основные физико-технические свойства древесины, благодаря которым найдено широкое применение дерева в строительстве. В статье говорится о фактах, которые имели место в старину при выполнении строительства рубленых зданий и сооружений из древесины. Производилась специальная обработка конструктивных элементов здания, которая обеспечивала соблюдение противопожарных требований и долговечность зданий. Представлена информация о деревянных элементах конструкций с указанием рекомендаций строительной памятной книги прошлого столетия.
Ключевые слова: деревянные конструкции, деревянные дома, строительство, инструмент плотника, новые технологии.

pdf_3.png

К. С. Коршикова, А. Е. Наумов
Исследование отдельных алгоритмов энергоэффективного формообразования при рационализации топологии строительных печатных конструкций

ФГБОУ ВО «Белгородский государственный технологический университет
имени В. Г. Шухова», г. Белгород, Российская Федерация
Аннотация. Человечество в настоящее время переживает новый этап своего развития, связанный с формированием глобального цифрового общества. Применение цифровых технологий на практике позволяет решать широкий спектр задач. Технологии информационного моделирования используются для обеспечения единой среды для выполнения совместной работы в строительной отрасли. Вместе с этим растет актуальность аддитивных технологий, которая обусловлена новыми подходами к проектированию и созданию конструкций. Использование строительной печати позволяет изготавливать менее материалоемкие изделия за счет соблюдения баланса материала и пустот. Кроме того, подобранная оптимальная внутренняя топология влияет на физико-механические характеристики самой конструкции. На данный момент в стране наблюдается низкий уровень практического применения технологий, позволяющих значительно сократить энергоресурсы. В связи с этим цель работы заключается в проведении анализа влияния внутренней структуры изделия с оптимальным распределением материала на энергоэффективность. Приведены регрессионные зависимости ресурсоемкости от формообразования, а также зависимости возникающих в конструкции напряжений.
Ключевые слова: строительные печатные конструкции, рациональная внутренняя топология, информационное моделирование зданий и сооружений, энергоэффективное проектирование, аддитивные технологии.

pdf_3.png

В. С. Рожков, М. Н. Дорцева, П. Е. Деминов
Основные принципы и закономерности третичного отстаивания в системах биологической очистки

ФГБОУ ВО «Донбасская национальная академия строительства и архитектуры»,
г. Макеевка, ДНР, Российская Федерация
Аннотация. В статье рассмотрены основные аспекты третичной очистки сточки от взвешенных веществ методами седиментации (отстаивания). Установлены основные факторы, оказывающие влияние на эффективность третичного отстаивания. Выполнен анализ возможностей указанного метода по удалению различного типа загрязнений в зависимости от применяемого реагента. На основании анализа литературы установлено, что при третичном отстаивании могут быть удалены не только взвешенные нерастворенные примеси, но и некоторые растворенные загрязнения и патогены. Для удаления патогенов при этом необходимо введение извести перед осваиванием. Анализ конструкций применимых для третичного отстаивания сооружений указывает на возможность использования для этой цели классических вертикальных и радиальных отстойников. Третичное отстаивание может являться достаточно эффективной альтернативой доочистки методами фильтрования.
Ключевые слова: третичное отстаивание, биологическая очистка, сточные воды, загрязнения, окружающая среда, эффективность очистки.

pdf_3.png

А. С. Кучеренко, А. Е. Наумов
Параметрическое информационное моделирование как эффективный инструмент проектирования полносборных модульных зданий

ФГБОУ ВО «Белгородский государственный технологический университет
имени В. Г. Шухова», г. Белгород, Российская Федерация
Аннотация. Информационное моделирование в строительстве существенно уменьшило сроки и стоимость проектирования объектов, повысило качество проектной документации, сократив возможные коллизии. Для более тщательной проработки определенных разделов проектной документации, необходимо создание простых библиотечных элементов, которые ускорят процесс работы, снижая время работы над однотипными операциями. Следующим этапом автоматизации проектирования можно назвать создание параметрических моделей – алгоритмов, результатом которых является пространственные модели, оснащенные возможными характеристиками и свойствами объекта различных элементов. В данной статье будет представлена разработка и использование параметрического библиотечного объекта при информационном моделировании модулей полносборного домостроения. На примере программы ArchiCAD25, используя язык программирования GDL, встроенный в данное ПО и открытый для написания скриптов, будет создан умный объект модуля, описаны преимущества использования данного объекта, приведены примеры скриптов, произведена оценка эффективности, перспективы дальнейшего развития.
Ключевые слова: технологии информационного моделирования, параметрическое моделирование, строительное проектирование, строительные конструкции.

pdf_3.png

И. В. Сельская, В. С. Буряк, Е. В. Григорьева
Идеальная система электроснабжения городов

ФГБОУ ВО «Донбасская национальная академия строительства и архитектуры»,
г. Макеевка, ДНР, Российская Федерация
Аннотация. Долговечность и эффективность эксплуатации электрооборудования во многом определяютс, благодаря рабочим параметрам сети. Переменный ток отличается непрерывными колебаниями, и от стабильности их амплитуды зависит качество электроэнергии. Основные параметры электрической сети определяются исходя из регламентов нормативной документации и должны соблюдаться путём применения высокотехнологичных генерирующих или трансформирующих устройств. Показатели качества электрической энергии характеризуют общее состояние бытовой или промышленной сети, а также отображаются в виде минимально допустимых граничных значений для бесперебойной работы того или иного оборудования. Требования к рациональной системе электроснабжения города послужили основанием для разработки идеальной системы электроснабжения города. Применительно к крупным и средним городам рассматривается система электропитания, базирующаяся на использовании только двух напряжений: 110 и
10 кВ. Сеть 110 кВ выполняется в виде кольца вокруг города.
Ключевые слова: электроснабжение города, качество электрической энергии, городские подстанции, энергия, напряжение.

pdf_3.png

Ю. А. Головач, О. В. Михайская, Д. Э. Рыбак
Использование детандер-генераторов при редуцировании газа на ГРС

ФГБОУ ВО «Донбасская национальная академия строительства и архитектуры»,
г. Макеевка, ДНР, Российская Федерация
Аннотация. На сегодняшний день получение электрической энергии с применением технологий ресурсосбережения приобретает все большую актуальность. Одним из способов экономии энергетических ресурсов является возможность использования потенциальной энергии избыточного давления природного газа в детандер-генераторных установках (ДГУ) при его редуцировании на газораспределительных станциях (ГРС) и в газорегуляторных пунктах (ГРП). ДГУ позволяют вырабатывать электроэнергию, которая вырабатывается генератором, устанавливаемым за детандером, а в некоторых случаях теплоту и холод. В статье рассматриваются перспективные направления и основные преимущества использования ДГУ. Приведена технологическая схема детандер-генераторной установки блочно-комплектного исполнения УТДУ-4000, описаны основные элементы и принцип ее работы. Уделено внимание вопросу экологической и экономической выгоды от внедрения детандер-генераторов. Использование ДГУ в системах газоснабжения дает возможность снижения затрат на электроэнергию для собственных нужд и улучшения экологических показателей.
Ключевые слова: газоснабжение, редуцирование, природный газ, детандер-генератор.

pdf_3.png

Е. Ю. Сухинина, А. И. Сердюк
Экологическая безопасность человека при загрязнении окружающей среды соединениями урана

ФГБОУ ВО «Донбасская национальная академия строительства и архитектуры»,
г. Макеевка, ДНР, Российская Федерация
Аннотация. Показано, что при использовании боеприпасов с обедненным ураном-238 происходит химическое и радиоактивное заражение почвы, произрастающей на ней растительности и людей триоксидом урана с физическим периодом полураспада 4,5 млрд лет и периодом полувыведения из организма человека 15 дней. Это химически токсичное для человека вещество с ПДК в воздухе равным 0,075 мг/м 3, которое при вдыхании может вызывать одышку, кашель, острые поражения артерий и нарушение функции почек. Так как уран-238 является альфа – испускателем, то он наиболее опасен при попадании внутрь организма человека. Более активно он поглощается вегетационной массой растений по сравнению с репродуктивными органами. При этом степень перехода U-238 в хозяйственно-ценную часть урожая колеблется от 7 до 20 %.
Ключевые слова: экологическая опасность, обедненный уран, триоксид урана, химическое отравление, радиоактивность, загрязнение растений и почвы.

pdf_3.png

В. В. Жеванов, В. И. Братчун, В. А. Постоенко
Повышение усталостной долговечности асфальтобетонов путем комплексного изменения их структуры

ФГБОУ ВО «Донбасская национальная академия строительства и архитектуры»,
г. Макеевка, ДНР, Российская Федерация
Аннотация. Экспериментально доказано, что комплексная модификация структуры асфальтобетона, а именно: поверхностная активация минеральных компонентов и битума асфальтового бетона этиленглицидилакрилатом марки Elvaloy-AM позволила повысить усталостную долговечность модифицированных асфальтобетонов (65100 циклов по сравнению с 22 000 циклов традиционного асфальтобетона (ДСТУ Б В.2.7-119:2011) при изгибающем кратковременном напряжении 0,4 МПа. Показано, что усталостные зависимости модифицированных асфальтобетонов, построенные в логарифмических координатах, имеют более пологий угол наклона, что свидетельствует о меньшем влиянии повторных динамических нагружений на величину остаточных деформаций, по сравнению с традиционными и щебеночно-мастичными асфальтобетонами (ЩМА). Установлено, что для обеспечения максимальной усталостной долговечности в асфальтобетонах типов А и Б содержание битума должно быть больше на 0,5 % в сравнении с оптимальным содержанием органического вяжущего, рассчитанному по методу СоюзДорНИИ (Н. Н. Иванова и
В. В. Охотина).
Ключевые слова: битум, асфальтобетон, модификатор, механоактивация, прочность, усталостная долговечность.

pdf_3.png

Н. В. Шолух, А. В. Вовк
Особенности размещения объектов малого бизнеса на территории города: функционально-пространственные и землеустроительные аспекты

ФГБОУ ВО «Донбасская национальная академия строительства и архитектуры»,
г. Макеевка, ДНР, Российская Федерация
Аннотация. В статье рассматриваются особенности и проблемы размещения объектов малого бизнеса на территории города. Авторами проанализированы факторы, влияющие на выбор места для открытия бизнеса, такие как наличие транспортной инфраструктуры, уровень конкуренции, наличие целевой аудитории и др. Вместе с тем в статье рассматривается экономическая эффективность и социальная значимость размещения объектов малого бизнеса на земельных участках. Кроме того, обсуждаются преимущества и недостатки размещения бизнеса в различных зонах города, таких как центральная часть, спальные районы и т. д. В заключении авторы делают вывод, что при размещении объектов малого бизнеса на территории города необходимо тщательно соблюдать правила и требования, прописанные в действующем законодательстве, а также учитывать особенности выбранных мест локализации таких объектов для того, чтобы избежать последующих нарушений и штрафов.
Ключевые слова: объекты малого бизнеса, недвижимое имущество, градостроительные условия размещения и функционирования, влияющие условия и факторы, удобство и доступность обслуживания, требования действующего законодательства.

pdf_3.png

С. А. Горожанкин, В. Р. Степакин
Принципиальные схемы построения компаундных двигателей внутреннего сгорания

ФГБОУ ВО «Донбасская национальная академия строительства и архитектуры»,
г. Макеевка, ДНР, Российская Федерация
Аннотация. В работе проведен анализ существующих методов повышения топливной экономичности поршневых двигателей внутреннего сгорания. совершенствования их рабочего цикла путем использования энергии продуктов сгорания. Рассматриваются турбокомпаундные схемы двигателей, турбоэлектрогенераторы, работающие на отработавших газах и передающие энергию тяговым электродвигателям, а также дополнительные двигатели, использующие теплоту этих газов. Предложена возможность совершенствования рабочего цикла комбинированных ДВС с применением расширительной машины роторно-пластинчатого типа. Представлена возможная схема двигателя с расширительной машиной, предназначенной для повышения топливной эффективности бензинового двигателя транспортного средства категории М1. Показаны преимущества предложенного метода рекуперации энергии отработанных газов. Приведены результаты расчетов и графики, демонстрирующие увеличение коэффициента полезного действия силовой установки автомобиля, схема совместной работы компаундной расширительной машины и базового двигателя.
Ключевые слова: комбинированный цикл, компаунд, отработанные газы, теплота, утилизация.

pdf_3.png

Н. В. Шолух, Н. И. Рубцова
Урочище Грабово как природоохранный объект общегосударственного значения в структуре лесного фонда донецкого региона: землеустроительные и нормативно-правовые аспекты

ФГБОУ ВО «Донбасская национальная академия строительства и архитектуры»,
г. Макеевка, ДНР, Российская Федерация
Аннотация. Статья посвящена проблеме выявления, сохранения и бережного использования лесных ресурсов на территориях уникальных природоохранных заповедных зон Донецкого региона. С землеустроительной, нормативно-правовой и законодательной позиций авторами рассматриваются некоторые важные вопросы учёта, сохранения и восстановления лесных насаждений «Урочища Грабово», являющегося одним из наиболее значительных природоохранных объектов общегосударственного значения на территории данного региона. На основе выполненных исследований делается заключение, что для решения рассматриваемой проблемы необходимо будет полностью отказаться от сложившейся практики утилитарно-потребительского подхода к использованию лесных ресурсов, а также потребуется определенная доработка некоторых ныне действующих нормативных положений и инструкций в отношении охраны уникальных природных объектов.
Ключевые слова: ценные породы деревьев, природоохранные территории, «Урочища Грабово», лесной фонд, Донецкий регион, землеустроительные и нормативно-правовые вопросы, восстановление и приумножение ценных лесных ресурсов, социальный и экологический эффект.

pdf_3.png

Н. И. Моисеев, Д. В. Попов
Выбор компоновочной схемы электромобиля

ФГБОУ ВО «Донбасская национальная академия строительства и архитектуры»,
г. Макеевка, ДНР, Российская Федерация
Аннотация. Выбор рациональной компоновочной схемы трансмиссии транспортного средства требует детального анализа возможных вариантов ее компонентов с учетом влияние на эксплуатационные свойства автомобиля. В работе разработана методика расчета и выбора рациональных параметров трансмиссии электромобиля, отличающаяся моделированием движения в городском цикле с учетом особенностей работы электродвигателя и процесса разряда батареи. В качестве исходного ездового цикла выбран Европейский ездовой цикл NEDC (New European Driving Cycle). При выборе рациональных параметров в качестве критерия оптимизации принят запас хода электромобиля. С целью увеличения запаса хода были рассмотрены компоновочные схемы автомобиля с ступенчатой и бесступенчатой трансмиссиями. В условиях ездового цикла механическая трансмиссия обеспечивает большее увеличение запаса хода электромобиля.
Ключевые слова: электромобиль, трансмиссия, энергия, запас хода, компоновочная схема.