Введение. В настоящее время уделяется большое внимание развитию Арктической зоны Российской Федерации. Повышенный интерес связан не только с открытием Северного морского пути, но и с большим экономическим, социальным, сырьевым и туристическим потенциалом территории. Развитие арктического города невозможно без учета его общественных пространств, их состояния и связности. Именно неразрывность культурных, исторических и природных объектов города позволяет создать устойчивый, способный к развитию культурно-общественный каркас (КОК). Материалы и методы. Проведен анализ культурных, исторических и природных объектов арктических городов, использованы современные ГИС-технологии для моделирования КОК, в качестве апробации теоретических исследований проведен эксперимент на примере г. Салехарда. Результаты. Разработанная методика позволяет определить КОК арктического города и выработать предложения по улучшению. Создание КОК арктического города поможет развить сеть общественных пространств и обеспечить связь между ними, что крайне важно в сложных климатических условиях Севера. Проектный эксперимент на примере г. Салехарда подтвердил применимость методики. Выводы. Существующее состояние культурных, исторических и природных объектов арктических городов требует внимания специалистов-градостроителей. Также очевидно, что связность объектов притяжения в условиях сложного климата арктических городов - необходимое условие безопасности. Методика построения КОК в городах Арктики позволит сформировать связную сеть общественных пространств города, повысит комфортность и безопасность среды жизнедеятельности для жителей, а также поможет развитию туристических маршрутов в городе.
Вестник МГСУ
2023. — Выпуск 10
Содержание:
Введение. Для успешного экономического и социального развития урбанизированных территорий требуется устойчивая транспортная система, обеспечивающая надежные связи между ними и доступность для ежедневных активностей населения. К наиболее значимым элементам транспортно-планировочного каркаса агломерации относятся линейные объекты, представленные транспортными коридорами (ТК), от которых зависит основная часть транспортных затрат на передвижения населения, а значит, транспортная доступность территорий. Высокий уровень транспортного обслуживания на таких важнейших элементах как ТК напрямую влияет на формирование устойчивых ежедневных миграций населения и потенциал развития прилегающих территорий, а следовательно, и на формирование границ агломерации. Материалы и методы. Для территории Иркутской агломерации, которая включает г. Иркутск как основное ядро агломерации, города-спутники Ангарск и Шелехов и опоясывающую территорию Иркутского района, предложены подходы к формированию единой транспортной модели агломерации как основного инструмента для оценки транспортного спроса, анализа распределения транспортных потоков и показателей эффективности мероприятий по развитию территорий ТК и обслуживаемых ими территорий. Рассмотрены особые случаи составляющих моделей оценки транспортного спроса на передвижения между отдельными муниципалитетами. Предложен подход к оценке транспортного спроса на смежных сопряженных ТК, ранее использовавшийся только для отдельных коридоров. Результаты. Получены показатели значимости ТК, включая объемы транспортной работы в соотношении к их суммарной протяженности. Приведен пример применения транспортной модели Иркутской агломерации для решения задач по формированию новых ТК. Выводы. Предложенные подходы к формированию транспортной модели позволяют подготавливать необходимый инструментарий в условиях ограниченных возможностей проведения массовых обследований, а также максимально эффективно использовать имеющиеся транспортные модели, разработанные ранее для отдельных муниципалитетов и ТК, объединяя их в единую транспортную модель.
Ключевые слова
Введение. Исследование направлено на развитие методов оценки и анализа надежности элементов строительных конструкций в практических задачах, когда статистическая информация о случайных величинах может быть неполной или ограниченной. В таких случаях затруднительно выявить конкретный вид точной функции распределения случайной величины или дать точную оценку параметру распределения, так как возникает необходимость учесть эпистемологическую неопределенность, помимо алеаторной. Материалы и методы. Для эффективного моделирования двух видов неопределенностей предлагается использовать граничные функции распределения случайной величины, которые формируют р-блок (probability box). Р-блоки позволяют учесть как неопределенность, вызванную естественной (природной) изменчивостью случайных параметров, так и неопределенность, вызванную недостатком знаний о случайной величине (количество контрольных образцов, точность измерительных приборов и т.д.). Результаты. Предложен новый вид р-блока, построенный на неравенстве Дворецкого - Кифера - Вулфовица и неравенстве П.Л. Чебышёва, что позволяет сформировать две граничные функции распределения по данным выборочной совокупности. На численном примере показан подход к арифметическим операциям с р-блоками, которые дают возможность привести сложные математические модели к более простым и оценить вероятность безотказной работы в интервальной форме. Разница между аналитическим и численным решением по примеру составила 0,9 %. Выводы. Граничные функции распределения позволяют более осторожно и достоверно подойти к анализу надежности строительных конструкций. Результат оценки надежности с использованием р-блоков представлен в интервальной форме. Если интервал получается слишком широким и неинформативным, то необходимо повысить количество или качество статистической информации или увеличить сечения элементов строительных конструкций для достижения нижней границы интервала требуемого уровня надежности.
Ключевые слова
Введение. Внедрение модульных зданий приводит к необходимости развития методов их расчета, в том числе на динамические воздействия. Одним из основных параметров при вычислении нагрузок от динамических воздействий является установление частот собственных колебаний сооружения. Предмет исследования - собственная частота колебаний модульных зданий. Цель исследования - определение влияния податливости внутримодульных узлов на частоты колебаний модульных зданий. Материалы и методы. Рассматривается вопрос выявления первой собственной частоты колебаний модульного здания с полужесткими внутримодульными узлами и влияния податливости узлов на частоту. Предложена и обоснована аналитическая формула определения собственных частот колебаний, учитывающая жесткостные параметры модульных зданий и податливость внутримодульных узлов. Предложенная формула имеет достаточную точность для инженерных расчетов. При этом она позволяет анализировать частоты колебаний модульных зданий с разными параметрами без построения расчетных схем в вычислительных комплексах, что значительно ускоряет поиск рациональных конструктивных решений. Результаты. Согласно полученным результатам, расхождение в значениях частот, вычисленных по методу конечных элементов и аналитически, для одноэтажного здания при разных соотношениях вращательных жесткостей узлов не превышает 1,5 %. При рассмотрении многоэтажного модульного здания разность определения собственных частот колебания возрастает с увеличением числа этажей, но не превышает 10 % для трех этажей. Выводы. На основе рассмотрения примера модульного здания показано, что необходимо учитывать податливость узлов для установления корректного значения собственных частот колебаний. Неучет вращательной жесткости узлов может привести к погрешности определения динамических воздействий.
Ключевые слова
Введение. С течением времени эксплуатации зданий и сооружений происходит уплотнение грунтов под подошвой их фундаментов от всех действующих нагрузок от здания. Цель исследования - изучение перемещений фундаментов здания во время устройства подземной части с возможным их превентивным усилением при реконструкции с учетом изменения прочностных и деформационных характеристик грунтов. Решение данной задачи позволит наиболее детально рассмотреть осадки зданий при реконструкции. Материалы и методы. Выполнена серия численных расчетов в программном комплексе PLAXIS 2D взаимодействия фундамента с грунтом основания при реконструкции здания с освоением подземного пространства, включающего устройство двух или трех подземных этажей. Результаты. Изучено влияние улучшенных характеристик грунта с учетом времени эксплуатации здания на осадку существующих фундаментов при реконструкции с освоением подземного пространства. Выявлено, что усиление фундаментов грунтоцементными элементами снижает осадку при реконструкции приблизительно в ٢ раза. Рассмотрено влияние этажности проектируемой подземной парковки на напряженно-деформированное состояние грунтового массива. Выводы. Проведенные численные исследования показали, что упрочнение грунтов под подошвой существующих фундаментов приводит к уменьшению осадки здания при реконструкции с освоением подземного пространства. Усиление существующего фундамента грунтоцементными элементами позволяет не превысить предельную дополнительную осадку реконструируемого здания. Выявлено снижение осадки существующих фундаментов при уменьшении этажности проектируемой подземной части.
Ключевые слова
Введение. Наиболее распространенным методом определения механических характеристик грунта является испытание в приборе трехосного сжатия. Данный вид испытаний широко используется в прикладных и научных целях, и описан в работах как отечественных, так и зарубежных авторов, а также в нормативно-технической документации. Однако в рамках научных работ различных авторов коэффициент неравномерности расширения грунтового образца при трехосных испытаниях зачастую остается без должного внимания и не учитывается при обработке результатов испытаний. В существующих актуальных нормативно-технических документах, таких как ГОСТ 12248.3-2020, учет коэффициента неравномерности расширения образца грунта при трехосном сжатии b носит рекомендательный характер. Материалы и методы. Проведены экспериментальные исследования методом трехосного сжатия на образцах песчаного грунта различного гранулометрического состава с целью определения его механических характеристик с использованием двух различных методик обработки результатов лабораторных испытаний - с учетом коэффициента неравномерности расширения грунтового образца и без его учета. Результаты. По результатам выполненных экспериментальных исследований получено, что исключение из процесса обработки результатов лабораторных испытаний коэффициента нелинейности расширения b приводит к значительному завышению значений угла внутреннего трения. Однако значения секущего модуля деформации при 50%-ной прочности Е50 при исключении из процесса обработки коэффициента нелинейности расширения стали ниже в среднем на 7,7 %. Выводы. Анализируя полученные результаты, а также учитывая различные факторы, влияющие на результаты исследования (плотность, влажность и т.д.), требуется проведение дополнительных лабораторных испытаний с целью дальнейшего уточнения корреляционных зависимостей при определении прочностных и деформационных характеристик песчаных грунтов с учетом и без учета коэффициента b.
Ключевые слова
Введение. Отличительной чертой древесины перекрестно-клееной (ДПК, CLT-панелей) является перекрестное расположение досок (ламелей) в разных слоях плиты. Ввиду анизотропии древесины такая конструкция позволяет добиться высокой прочности и жесткости в разных направлениях действия напряжений, что сделало данный материал одним из самых перспективных для изучения в последние десятилетия. Рассматривается влияние толщины поперечных и продольных слоев в пятислойных плитах из ДПК на деформации и распределение возникающих нормальных и касательных напряжений. Актуальность обусловлена необходимостью получения расчетных данных для анализа изменения прочностных характеристик плит при различных вариациях толщины продольных и поперечных слоев с целью выбора наиболее эффективной конфигурации плиты. Материалы и методы. Исследования проведены численными методами при помощи ПК SCAD+ с помощью МКЭ (метода конечных элементов). При этом объемными конечными элементами являются параллелепипеды. Расчетная схема определена как система общего вида, деформации которой и ее основные неизвестные представлены линейными перемещениями узловых точек вдоль осей X, Y, Z и поворотами вокруг этих осей. В качестве расчетной конструкции выбрана пятислойная плита с перекрестно направленными слоями таким образом, что наружные (1, 5) и центральный внутренние (3) слои являются продольными, а оставшиеся внутренние (2, 4) - поперечными. Упрощенная расчетная схема представляет собой шарнирно опертую балку. Результаты. По результатам исследования и произведенных расчетов в SCAD+ составлены таблицы, на основании которых построены графики, отражающие зависимость прогиба, распределения нормальных и тангенциальных напряжений от толщины поперечных и продольных слоев плиты. Выводы. Полученные данные позволяют оценить влияние толщины на деформативность и распределение напряжений в пятислойных CLT-панелях. Значимость выполненных исследований заключается в расширении научно-технической базы знаний в области деревянных конструкций.
Ключевые слова
Введение. Цель исследования - изучение закономерностей развития опасных геологических процессов, обусловленных прекращением строительства зданий на длительный период. Эти процессы включают любые изменения земной коры, способные оказать негативное влияние на условия жизни населения и нанести экономический ущерб. Материалы и методы. Исследования осуществлялись на территории Москвы, а также Московской и Калужской областей. Предмет изучения - природно-техническая система (ПТС), формирующаяся в процессе разрушения объекта незавершенного строительства (ОНС). Особое внимание уделялось территориям, окружающим долгострои, работы на которых не проводились в течение многих лет. Результаты. На территориях, окружающих заброшенные недостроенные объекты, наибольшую опасность представляют: суффозия; карст; эрозия; оползни; разжижение грунтов и горных пород, вызывающее снижение их прочности. На основе обобщающего анализа полученных данных создана классификация ОНС. В ней одновременно учитываются состояние строительных конструкций и опасные изменения на окружающей территории. Практическое использование классификации позволит придать деятельности по решению проблемы заброшенных зданий системный характер. Присвоение ОНС определенного статуса может служить обоснованием для его восстановления или ликвидации. Разработана программа расконсервации незавершенных объектов. Выводы. Адекватное представление о влиянии ОНС на условия жизни в городе может дать только изучение природно-технической системы, сформировавшейся в период остановки работ. Ее основными элементами являются: недостроенное здание и участок, на котором наблюдается развитие опасных процессов, вызванных разрушением. Необходимо создание информационного массива по ОНС, включающего не подлежащие восстановлению долгострои. Расконсервация недостроенных зданий для возобновления их строительства должна осуществляться после обязательного исследования тенденций развития опасных геологических процессов, возникших в период остановки строительства.
Ключевые слова
Введение. Электрические котлы рассматриваются как важный элемент энергетического перехода от использования углеводородного топлива к возобновляемой энергии. Электрический котел - одно из популярных решений технологии Power-to-Heat, широко применяется в домохозяйствах для отопления водяными системами с радиаторами и низкотемпературными приборами отопления типа «теплый пол». Анализируется вариант джоулевого нагрева теплоносителя систем отопления, посредством которого при прохождении электрического тока по токопроводящему элементу выделяется тепло. Материалы и методы. Объект исследования - варианты конструкций теплообменников генерации тепловой энергии с помощью резисторных нагревательных элементов нормального проводникового и полупроводникового типа. Рассмотрены различные варианты косвенного нагрева теплоносителя и контактов поверхности нагревательных элементов с теплоносителем. Использованы методы сравнительного анализа и балльной оценки применимости различных конструкций. Результаты. Представлена классификация электрических котлов по типам нагревательных резисторов, контакту, размещению нагревательных элементов в теплообменнике, форме теплообменника, варианту контакта нагревательного элемента с теплоносителем. Дан сравнительный комплексный анализ вариантов электрических тепловых генераторов. Выводы. Результаты сравнительного анализа вариантов конструкции электрических котлов показывают перспективность использования в качестве нагревательных элементов полупроводниковых термисторов. По конструкции исполнения камеры генерации тепловой энергии с точки зрения компактности, удельной мощности и снижения условий выпадения осадков солей жесткости теплоносителя наиболее эффективными являются канальные пластинчатые электрические теплообменники.
Ключевые слова
Введение. В настоящее время существует большое разнообразие методов диагностики и мониторинга состояния трубопроводных систем с разным набором оборудования для решения широкого круга задач. Однако эти методы не используют для систем внутреннего водоснабжения из-за ограничений по диаметрам труб и малой доступности коммуникаций. Материалы и методы. Для оценки коррозионной активности воды и определения возможности выделения карбоната кальция можно применять индексы Ланжелье, Ризнера, Сноинка-Джексона и др. При проведении наблюдения за системами водоснабжения с признаками коррозии с помощью электронного микроскопа обнаружено, что в составе коррозионного осадка содержится большое количество цинка и в некоторых случаях меди. Суть предложенного способа заключается в том, что предварительно подготовленный стальной индикаторный образец, вырезанный из трубы без покрытия, помещали в емкость под струю холодной или горячей воды в исследуемой системе водоснабжения, выполненной из стальных оцинкованных труб (в том числе включающую содержащие медь арматуру и теплообменники), выдерживали образец под струей ٣-4 ч до образования на поверхности прочно прикрепленных продуктов коррозии (осадка). Результаты. Свищи были обнаружены на горизонтальных участках, поворотах, в местах сварки трубопроводов. При параллельной прокладке труб в горизонтальной плоскости для присоединения к стоякам необходимо обходить находящиеся рядом трубы, это приводит к появлению U-образных или П-образных обводов горизонтально проложенных труб. Наиболее очевидной причиной аномально быстрой коррозии в горизонтально расположенных трубопроводах с U-образной схемой присоединения стояков является низкая скорость движения воды. При низкой скорости воды в трубах с изменением направления движения воды с горизонтального на вертикальное и вниз на горизонтальном участке магистрального трубопровода будет накапливаться воздух, в то время как на горизонтальном участке, идущем к стояку, накапливается осадок. Выводы. Опыт обследования систем водоснабжения зданий показывает, что в первую очередь следует выполнять оценку влияния качества воды на коррозию трубопроводов по индексам стабильности, которые в ряде случаев могут дать ответ на возможность возникновения аномально быстрой коррозии.
Ключевые слова
Введение. Сложившиеся экономические условия в РФ существенным образом изменили приоритеты государственной политики в области развития промышленности, что выражается в обеспечении эффективной политики пространственного планирования и создания объектов промышленности в регионах, где для этого имеются благоприятные условия. Одним из направлений реализации этих приоритетов политики является использование особых экономических зон (ОЭЗ), обладающих технологической инфраструктурой для выполнения проектов строительства промышленных объектов на их территориях. В этой связи актуальна разработка комплекса методов, способствующих реализации государственной политики в области промышленности, которые позволят обеспечить объективную оценку перспективы реализации проектов строительства объектов промышленности в ОЭЗ, учитывая их преимущества для участников инвестиционно-строительного процесса. Материалы и методы. Исходными материалами исследования стали данные органов официальной статистики РФ, характеризующие инвестиционные процессы в промышленной сфере страны. Методологической основой послужили положения теорий инфографического моделирования, функциональных систем и статистические методы исследования - регрессионный и корреляционный анализы, которые направлены на установление значимости показателей, влияющих на эффективность управления и перспективы реализации проектов строительства объектов промышленности в ОЭЗ. Результаты. Сформирована совокупность показателей, характеризующая перспективы реализации проектов строительства объектов промышленности в ОЭЗ на основе комплексного анализа среды проекта, которая его окружает. Установлены и формализованы аналитические зависимости показателей деятельности организаций инвестиционно-строительной сферы, осуществляющих строительство объектов промышленности, позволяющие определить тесноту связи этих показателей и в условиях вариабельности их значений, составившие основу разработанного комплекса методов оценки. Выводы. Разработанный подход к оценке перспективы реализации проектов строительства объектов промышленности в ОЭЗ дает возможность расширить информационную базу для принятия управленческих решений при выборе мест дислокации новых объектов промышленности на основе конкретизации условий осуществления проектной деятельности ее участниками, сложившихся в регионах страны. Совершенствование системы данных государственной статистики в предложенных направлениях может расширить репрезентативность и диапазон аналитики для принятия решений.
Ключевые слова
Введение. В современных условиях фундаментальной основой строительства является процесс создания ценности для пользователя объекта капитального строительства (ОКС) для потребителя. Рассматривается процесс создания ОКС как цепочка создания ценности, обосновывается влияние цифровой трансформации на развитие и динамику этой цепочки. Проведен анализ современных исследований по проблематике влияния цифровизации на цепочки создания ценности, результаты анализа спроецированы на процессы цифровой трансформации экосистемы строительства. Выявлены основные существующие проблемы эффективности реализации проектов в строительстве, в том числе с позиции актуальной задачи повышения производительности труда, а также перспективы цифровизации строительства с позиции цепочек создания ценности с использованием инструментов концепции бережливого производства. Предложен механизм внедрения концепции бережливого производства в строительстве с использованием инструментов цифровизации. На основе результатов финансово-экономического анализа рассчитаны эффекты от внедрения предлагаемых мероприятий, влияющих на сроки реализации инвестиционно-строительных проектов (ИСП), стоимостные и качественные параметры. Предлагаемый подход способствует созданию базы данных о возникновении и путях решения проблем в бизнес-процессах, а также формирует возможности постоянного обучения и мотивирования сотрудников, что полностью соответствует необходимости постоянных улучшений в бережливом строительстве. Материалы и методы. Методической основой исследования является концепция бережливого строительства применительно к аспектам трансформации цифровой экосистемы строительства. Также использованы системный и ситуационный подходы, методы качественного, сравнительного и факторного анализа результатов зарубежного и отечественного опыта. Для анализа результатов внедрения инструментов бережливого строительства в рамках реализации ИСП применены инструменты инвестиционного анализа и финансово-экономического моделирования. Результаты. Предложен практический подход к внедрению концепции бережливого производства с использованием инструментов цифровизации в деятельность строительной компании. Проведенный авторами анализ результатов и итогов внедрения цифровых инструментов на базе концепции бережливого строительства в российских условиях позволил количественно определить потери в рамках реализации ИСП, а также рассчитать эффекты от внедрения предлагаемых решений. Выводы. Рекомендуется участникам экосистемы строительства внедрять концепцию бережливого строительства в интеграции с цифровыми технологиями согласно предложенному практическому подходу для повышения производительности труда и роста эффективности реализуемых инвестиционных проектов.