Выпуск 2021-3(149) Здания и сооружения с применением новых материалов и технологий

Содержание

Редакционная коллегия

pdf_3.png

В. Н. Левченко, В. И. Кротюк, Н. В. Боцман, Б. Я. Винокуров
Методы обеспечения требований уровня надежности и долговечности зданий и сооружений

ГОУ ВПО «Донбасская национальная академия строительства и архитектуры»
Аннотация. Проблемы долговечности привлекают заметное и все возрастающее внимание в строительном мире. Это объясняется тем, что значительная часть зданий, сооружений и объектов инфраструктуры возведена 50–70 лет назад и находятся в настоящее время в изношенном состоянии. Многоплановая проблема долговечности железобетонных конструкций зданий и сооружений представляет собой совокупность ряда взаимосвязанных проблем: технологичности, надежности, экономичности, а также экологических аспектов. Ее решение должно осуществляться на основе системного подхода. В то же время в области долговечности еще много неясного; часто рассмотрение ограничивается практическим или даже коммерческим уровнями, и для дальнейшего продвижения необходимо решить ряд назревших проблем. Одна из важнейших – разработка современных методов прогнозирования долговечности или срока службы проектируемых элементов и конструкций. Другой существенной и актуальной проблемой является разработка практических методов повышения долговечности железобетонных конструкций инженерных сооружений, находящихся в эксплуатации. Обеспечение требуемого уровня долговечности и надежности зданий и сооружений в процессе их существования выполняется техническими и организационными методами. В статье изложены общие вопросы и современное состояние данной проблемы, включая основные положения проектирования долговечности железобетонных конструкций, существующие методы ее оценки, понятия и критерии, связанные с долговечностью.
Ключевые слова: долговечность, надежность, корреляция, моделирование, безотказная работа, деградация.

pdf_3.png

Е. Г. Роговик, В. В. Соколянский
Целесообразность разработки рациональной технологии изготовления строительных изделий повышенной прочности и долговечности на основе композитов на цементных вяжущих и активированной воде затворения

ГОУ ВПО «Академия гражданской защиты» МЧС ДНР
Аннотация. В работе рассмотрены способы изменения структуры и свойств воды, используемой в технологии производства строительных процессов. Выполнен анализ методов механохимической активации вяжущих бетонной смеси. Проведено исследование ранее предлагаемых способов приготовления бетонных смесей с применением магнитоактивированной воды. Приведена конструктивная схема установки для магнитной активации воды затворения, предложена технологическая схема производства бетонной смеси. Рассмотрены основные закономерности структурообразования строительных композитов на основе цементных вяжущих и активированных водных растворов, используемых для затворения бетонов, и исследованы основные физико-технические свойства растворных и бетонных смесей. Отмечено, что при достижении определенной степени активации воды затворения возможно получение стабильных положительных результатов, ведущих к экономии пластификаторов и воды, снижению продолжительности термовлажностной обработки изделий.
Ключевые слова: бетонная смесь, цементные композиты, вода затворения, магнитная активация.

pdf_3.png

Э. С. Савенко, Н. В. Савенков, Л. Р. Ковалёва
Исследование метода электрогидравлической раздачи при восстановлении деталей кривошипно-шатунного механизма

ГОУ ВПО «Донбасская национальная академия строительства и архитектуры»
Аннотация. В статье изложен метод восстановления поршневых пальцев двигателей внутреннего сгорания за счет применения способа электрогидравлической раздачи. Определена степень влияния электрических параметров этого процесса на величину деформации поршневых пальцев в зависимости от применяемого материала изделия и объема упрочняющей химико-термической обработки. Для реализации рассматриваемого метода необходимо располагать точной информацией о величине и характере распределения износа поршневых пальцев и их рабочих поверхностей. Соответствующие исследования проводились по поршневым пальцам ремонтного фонда дизельных и искровых моторов грузовых автомобилей. По отношению к известным методам восстановления, например – термообработке и раздаче жестким пуансоном, рассматриваемый в статье процесс характеризуется меньшими остаточными напряжениями, более высоким качеством и экономичностью.
Ключевые слова: восстановление, поршневой палец, электрогидравлическая раздача, износ, ремонтный размер, пластическое деформирование металла, электромагнитная энергия, энергия взрывчатых веществ.

pdf_3.png

Ю. А. Калпакова, Е. С. Логачев, Н. А. Бурило
Создание комфортной эстетически-психологической среды для людей маломобильных групп населения и поддержание равенства между здоровыми людьми и людьми с ограниченными возможностями

ФГБОУ ВО «Новосибирский государственный архитектурно-строительный университет (Сибстрин)»
Аннотация. На начальном этапе исследования происходит выявление проблематики и определение актуальности темы. Ознакомившись с литературой, был проведен анализ следующих нозологий: восприятие слепых и слабовидящих, глухих и слабослышащих, а также инвалидов с ограничением в передвижении. Исходя из опросов – подведена статистика, практическим путем подтверждена актуальность и проблематика. На основе полученных данных предложены принципы архитектурного проектирования инклюзивной среды общественных пространств. Для наглядной демонстрации предложенных принципов разработан концептуальный проект арт-пространства «Ритуал – возвращение к истокам». Был разработан арт-объект, который способен передать сакральный смысл любому человеку независимо от его группы инвалидности, возраста, пола и других различий. В работе продемонстрированы перспективы развития данной темы и описана сложность внедрения принципов в структуре формирования рекреационных пространств.
Ключевые слова: инклюзивная среда, общественное пространство, доступность.

pdf_3.png

Ю. В. Копец
Программно-целевой подход к управлению отходами

Институт строительства, архитектуры и жилищно-коммунального хозяйства
ГОУ ВО ЛНР «Луганский государственный университет им. В. Даля»
Аннотация. Данная статья посвящена актуальной на сегодняшний день проблеме управления отходами. Приведены общие понятия о твёрдых бытовых отходах. В ходе исследования был проведен анализ состава ТБО. Рассмотрена зависимость количества мусора от различных факторов. Выделены современные аспекты проблемы. Особое внимание уделено источникам их образования, способствующих постоянному росту количества твердых бытовых отходов. Даны указания по распределению функций и ответственности по уровням государственного и муниципального управления на республиканском и на местном уровнях. Отмечено, что с целью поддержки иерархической системы обращения с отходами целесообразно создать специальный или наделить соответствующими полномочиями уже существующий орган исполнительной власти. В заключение предложены рекомендации по совершенствованию системы оплаты и тарификации услуг в области обращения с ТБО.
Ключевые слова: твёрдые бытовые отходы, экология, утилизация, технология утилизации, проблема утилизации, окружающая среда.

pdf_3.png

Х. А. Бенаи, Т. И. Загоруйко, Н. Н. Харьковская
Архитектурно-типологическая организация зданий научно-исследовательских центров в условиях реконструкции

ГОУ ВПО «Донбасская национальная академия строительства и архитектуры»
Аннотация. В предоставленной статье авторами рассмотрена основная архитектурная и типологиче-ская структура зданий и комплексов научно-исследовательского и инновационного назначения. Охарактеризованы и определены наиболее оптимальные принципы и положения основных направлений и видов инновационной деятельности, составляющих современные научно-исследовательские учреждения с разноотраслевой деятельностью. Здания и сооружения научно-исследовательского направления являются одним из наиболее востребованных видов рабочих пространств, обеспечивающих оптимальные условия для создания и внедрения различных видов инноваций, основанных на результатах научных исследований и порождающих существенные изменения в современной архитектурной практике. Необходимость создания научно-исследовательских центров на базе нефункционирующих объектов городской застройки продиктована приоритетным условием – организовать научно-исследовательский комплекс государственного значения с целью развития инновационной деятельности в регионе.
Ключевые слова: научно-исследовательские центры, формирование, архитектурные подходы, реконструкция зданий и сооружений, типология зданий.

pdf_3.png

В. В. Миронова, С. К. Марциковская, Н. Д. Сергеева
К вопросу внедрения инноваций в энергокомплекс Брянского региона

ФГБОУ ВО «Брянский государственный инженерно-технологический университет»
Аннотация. В статье рассматриваются важные вопросы активизации процесса дальнейшего технологического развития энергокомплекса Брянского региона. Актуальность проблемы заключается в необходимости реализации Стратегического плана развития региона, в том числе агропромышленного комплекса путем открытия производств по переработке сельскохозяйственной продукции. Ограниченность энергоресурсов дефицитного Брянского региона заставляет осуществлять поиск резервов и альтернатив снижения энергопотерь. В ходе изучения состояния планирования, строительства и введения в эксплуатацию систем наружного освещения общественных объектов был выявлен высокий уровень производственно-эксплуатационных издержек по причине низкого уровня организационно-технологической подготовки производства. Рассмотрен зарубежный опыт в данном вопросе, который является основополагающим, а также отечественный. Авторы, исследуя пути и подходы повышения энергоэфффективности, высказывают собственную точку зрения по вопросу выбора эффективных решений дальнейшего развития энергокомплекса.
Ключевые слова: энергокомплекс, технологии, модернизация, стратегия, инновации, потери, альтернативы энергоресурсов, технико-экономические показатели.

pdf_3.png

Д. А. Роздобутько, Ж. В. Иванова
Оценка методов защиты зданий, расположенных на затопляемых территориях

ФГБОУ ВО «Петербургский государственный университет путей сообщения Императора Александра I»
Аннотация. Одним из наиболее частых и разрушительных стихийных бедствий во всем мире являются наводнения, приносящие значительный ущерб и человеческие жертвы, обостряющие экологические проблемы. В данной статье приводится анализ причин возникновения наводнений и их последствий. Рассматриваются вопросы проектирования и строительства зданий, расположенных на затопляемых и подтопляемых территориях с учетом мировой практики, а также вопросы эффективности применения существующих технологий и средств защиты зданий от наводнений, приобретающих все большее значение. Отмечается, что использование так называемых традиционных методов защиты зданий от наводнений, таких, как например дамбы, необходимо с учетом дополнительных мероприятий, включая, например, разработку новых или актуализацию существующих строительных норм, зонирование территории и др., которые направлены на снижение потенциального воздействия наводнений на здания, а также на снижение риска экономических и экологических потерь и гибели людей.
Ключевые слова: затопляемые территории, природные катаклизмы, методы защиты зданий.

pdf_3.png

Т. П. Малютина a, И. П. Давыденко b
Задание поверхности вращения эвольвенты круга методом подвижного симплекса

a ГОУ ВПО «Донбасская национальная академия строительства и архитектуры»,
b ПАО «Авдеевский завод металлических конструкций»
Аннотация. Рассматривается точечное уравнение эвольвенты, построенной по известному графическому алгоритму методами БН-исчисления (точечное исчисление Балюбы-Найдыша). Представлен пример точечного задания поверхности вращения эвольвенты круга, на основе метода подвижного симплекса (МПС), с образующей в виде эвольвенты. Точечная форма выбрана потому, что она позволяет использовать произвольный локальный двухмерный симплекс, который определяет рассматриваемую кривую независимо от её положения в пространстве. Для этого достаточно иметь координаты вершин симплекса. Также такая форма легко реализуется с помощью компьютера (например, с помощью программного пакета Maple). Предложенный в этой статье метод конструирования эвольвент на плоскостях, произвольно заданных в пространстве симплексом точек, может занять достойное место в ряде существующих традиционных и инновационных методов такого конструирования.
Ключевые слова: точечное уравнение эвольвенты, БН-исчисления, поверхность вращения эвольвенты круга, метод подвижного симплекса.

pdf_3.png

В. И. Нездойминов, А. В. Могукало, Т. И. Загоруйко
Возможность использования избыточного активного ила в качестве органоминерального удобрения

ГОУ ВПО «Донбасская национальная академия строительства и архитектуры»
Аннотация. В статье рассмотрены существующие подходы к выделению ионов тяжелых металлов из избыточного активного ила для дальнейшего его использования в качестве органического удобрения. Проведены исследования по определению содержания ионов тяжелых металлов в образующемся избыточном активном иле Макеевских очистных сооружений. Отсутствуют данные о миграции ионов металлов из обработанных оксидом кальция осадков под действием дождевых и талых вод. Поэтому были проведены исследования миграции ионов тяжёлых металлов на примере цинка, меди и железа из необработанного активного ила и обработанного негашёной известью.
Ключевые слова: ионы тяжелых металлов, негашёная известь, миграция, активный ил, выщелачивание.

pdf_3.png

Д. В. Заворотный, А. М. Уварова, Т. В. Панькова
Применение программного комплекса FlowVision для моделирования движения жидкости в эрлифтном биореакторе-осветлителе

ГОУ ВПО «Донбасская национальная академия строительства и архитектуры»
Аннотация. В статье дан анализ существующих математических моделей эрлифтных биореакторов-осветлителей. Представлена конструкция и принцип действия исследуемого сооружения биологической очистки сточных вод. Выполнен краткий обзор применения программ вычислительной гидродинамики для теоретического исследования движения жидкостных и водовоздушных потоков в эрлифтных биологических реакторах. При помощи программного комплекса FlowVision вычислены гидродинамические параметры потоков в эрлифтном биореакторе-осветлителе. Представлены результаты расчётов при отсутствии нагрузки на осветлитель и интенсивности циркуляции 200 м3/(м2·ч) для различных полуэмпирических моделей турбулентности: стандартная k-e модель, квадратичная k-e модель, SST-модель, k-e модель FlowVision. Определена полуэмпирическая турбулентная модель, которая наиболее точно характеризует параметры водоворотной зоны эрлифтного биореактора-осветлителя.
Ключевые слова: эрлифтный биореактор, осветлитель, вычислительная гидродинамика, модель турбулентности, очистка сточных вод.

pdf_3.png

Т. Д. Гасанова, Т. Ш. Маммедли
Мониторинг и инженерные сейсмологические исследования высотных зданий на основе сбора данных сейсмометрической станции

Азербайджанский архитектурно-строительный университет, Азербайджан, Баку
Аннотация. Свободные колебания поверхностных слоев играют ключевую роль в формировании колебательных процессов грунта при землетрясении. Важно регистрировать движение колебаний грунта при землетрясениях. Сейсмическая волна, распространяющаяся от гипоцентра землетрясения, создает вибрации грунта на поверхности земли с наибольшим периодом, что создает новые колебания конструкции на земле. Во время землетрясения сейсмические волны распространяются через землю и конструкции. Инженерно-сейсмометрические станции оснащены дополнительным режимом «ветро-резервный», параллельным основной системе. Эта система предоставляет точную информацию о колебательном движении объекта наблюдения при сильном ветре путем записи и дает возможность анализировать динамические параметры здания в зависимости от силы ветра.
Ключевые слова: сейсмическая волна, сбор данных, динамические параметры, колебания, сейсмо-приемники.

pdf_3.png

Н. Г. Прищенко, Т. А. Чернышева, А. А. Трускалова, Б. В. Никандров
Разработка строительно-акустических мероприятий по защите селитебной территории от шума источников торгово-развлекательного комплекса

ГОУ ВПО «Донбасская национальная академия строительства и архитектуры»
Аннотация. Статья посвящена проблеме обеспечения оптимальной, с позиций акустики и экономики, защиты от шума оборудования систем вентиляции и кондиционирования воздуха. При оценке и прогнозировании шумового режима на селитебной территории и при выборе оптимальных комплексов строительно-акустических мероприятий используют стандартные методики выполнения расчетов и проектирования систем шумоглушения. Основными источниками шума торгово-развлекательного комплекса «Донецк-Сити – 2» являются системы вентиляции и кондиционирования воздуха, расположенные в венткамерах и на покрытии здания. Всего выявлено 77 источников шума. По технической документации фирм-изготовителей определены шумовые характеристики оборудования ТРК «Донецк-Сити – 2». На основе теоретических расчетов в четырех точках на селитебной территории суммарные уровни звука превышают нормативные величины: для дневного времени суток на 0,9 дБА в расчетной точке РТ3, а ночью во всех расчетных точках от 3,6 до 9,8 дБА. С целью снижения шума до нормативных величин для каждого источника разработаны шумозащитные конструктивные решения (акустические укрытия и камерные глушители).
Ключевые слова: шум, шумовой режим, дБ, дБА, шумозащитные конструктивные решения, акустические укрытия, камерный глушитель.

pdf_3.png

Е. О. Брыжатая, О. Э. Брыжатый, Н. С. Масло
Регулирование напряженно-деформированного состояния конструкций многоэтажного каркасного здания на плитном фундаменте

ГОУ ВПО «Донбасская национальная академия строительства и архитектуры»
Аннотация. Статья посвящена изучению напряженно-деформированного состояния элементов каркаса многоэтажного здания при исправлении крена с применением различных типов регулируемых фундаментов. Разработаны конечно-элементные модели многоэтажного здания с конструктивными мерами защиты от влияния сверхнормативных кренов, которые учитывают взаимодействие сооружения с деформируемым основанием и конструкции фундаментов с изменяемыми в процессе расчета размерами. Обоснованы технологические схемы выравнивания здания. При этом рассматривались схемы опускания менее просевших частей здания с применением регулирующего устройства по типу «песочница» и поднятия более просевших частей здания с помощью домкратов. Приведен сравнительный анализ полученных результатов напряженно-деформированного состояния конструкций здания при использовании различных типов регулируемых фундаментов.
Ключевые слова: неравномерная деформация основания, напряженно-деформированное состояние (НДС), крен, исправление крена здания, песочница, домкрат.

pdf_3.png

А. В. Танасогло, С. Н. Бакаев, С. А. Фоменко, К. С. Кутайцев, Л. В. Козлова
Исследование напряженного состояния оптимальной башенной градирни площадью орошения 1 600 м2

ГОУ ВПО «Донбасская национальная академия строительства и архитектуры»
Аннотация. В данной статье выполнен обзор современного состояния темы исследования; анализ особенностей сбора нагрузок и расчета стальных градирен по отечественным нормам. Приведены основные сочетания нагрузок с учетом срока их воздействия на градирню. Выполнено исследование динамических свойств стальной градирни с помощью моделирования методом конечных элементов с учетом изменчивости параметров конструктивной формы. Приведены особенности динамического воздействия ветра с учетом вынужденных (пульсационных) и собственных колебаний для недопустимости резонанса. Оптимальное проектирование решетчатой градирни площадью орошения 1 600 м2 с учетом особенностей ветрового воздействия. После выполнения оптимизационного расчета и с учетом реальной модели выполнено твердотельное моделирование в ПК «Текла», а также приведены показания по результатам оптимизации.
Ключевые слова: анализ особенностей сбора нагрузок, исследование динамических свойств стальной градирни, оптимальное проектирование решетчатой градирни.