Введение. Проанализирована значимость строящейся скоростной магистрали М-12 в качестве международного транспортного маршрута. Отмечена целесообразность реализации проекта исходя из интересов России. Материалы и методы. Рассмотрены конструктивные решения проезжей части на трассе М-12. Приведены материалы для каждого конструктивного и функционального слоя дорожной одежды; краткий обзор опыта применения асфальтобетона, запроектированного по методу Суперпейв за рубежом и в России. Поставлен вопрос о неэффективном расположении дорогих по составу и сложных по технологии проектирования слоев из нового асфальтобетона внутри, а не в покрытии конструкции дорожной одежды на скоростной магистрали М-12. Результаты. Показаны преимущества и недостатки технологии Суперпейв. Проанализированы особенности подбора битумного вяжущего. Представлены организационные, конструктивные, материальные и технологические мероприятия для реализации проектного гранулометрического состава минеральной части в технологии асфальтобетона по методу Суперпейв. Приведена аргументированная критика применения нового вида битумного вяжущего и гранулометрического состава асфальтобетона по методу Суперпейв. Выводы. Отмечена необходимость дальнейшего изучения и развития технологии асфальтобетона по методу Суперпейв и материалов с добавками сверхабсорбирующего полимера для их эффективного применения. Обозначены вопросы обеспечения удобоукладываемости материалов с полимерными добавками и регулирования их применения стандартами.
Вестник МГСУ
2023. — Выпуск 8
Содержание:
Введение. В современном градостроительстве Российской Федерации планирование развития муниципальных образований в сложившихся системах расселения не стало приоритетной стратегической задачей. До настоящего времени в документации территориального планирования поселенческого уровня значимость этих компонентов систем расселения недооценивается, зависимость динамики отмечаемых изменений от функционального профиля территорий не выявляется, а в оценках объектов преобладает констатирующий, а не прогнозный подход. Однако планирование территории данного уровня способно снижать остроту противоречий между краткосрочными и долгосрочными перспективами развития регионов, а также обеспечивать точность привязки формируемых объектов разной величины с нетиповыми функциональными программами. Материалы и методы. Методологической основой послужили общенаучные методы (системный подход, системно-структурный анализ, компаративный анализ, теоретическое моделирование) и специальные междисциплинарные (методы графоаналитического моделирования); научная литература; данные с официальных сайтов органов статистики и муниципальных образований; открытые картографические источники; градостроительные документы территориального планирования. Результаты. Впервые осуществлена систематизация планировочных ситуаций поселений, которые отличаются от известных примеров реализацией проектов освоения территорий особых экономических зон производственного типа федерального и регионального значения. Разработана и применена система оценки территорий поселений, основанная на принципах структурирования, и выделения планировочных единиц муниципальных систем расселения, - населенных пунктов. Оценка позволяет определять в совокупности качественные и количественные характеристики поселений, что повышает обоснованность размещения и последующего формирования объектов. Выводы. Приращение научных результатов заключается в совершенствовании методологии территориального планирования муниципального уровня. Оно обусловлено усилением семантического значения поселенческого звена в региональных системах расселения. В связи с этим корректируются используемые технологии разработки градостроительные решений и расширяется спектр решаемых ими задач. Они обоснованы результатами применения системы оценки поселенческих структур с выделением планировочных элементов низового звена расселения, что обеспечивает сравнимость и типологическое ранжирование исследуемых планировочных ситуаций.
Ключевые слова
Introduction. The subject of this study is volumetric and spatial elements of a building and their locations. Practical significance of the study is to accelerate decision making in the selection of properties for further practical work of arrangement. The purpose of the study is to find the possibility of comprehensive evaluation of architectural solutions for hypothetical changes, such as functional purpose. Scientific novelty: the possibility of simplifying prospective changes at the design stage is considered. Materials and methods. The spectrum of changes to buildings over time is described - from operational needs, through renovations to major renovations. The basis of the work is rich in frequent changes material on buildings for research and risky innovation. A range of changes, statistically frequently occurring in civil engineering buildings, is presented. Empirical and theoretical research methods have been used in an integrated way. Results. A list of the techniques is given which the architect can use to facilitate possible future changes in a building or premises, related to a change of activity, a change of tenant or owner. The characteristics of the parties involved in considering each of the features of the property are described. Two simplified examples are used to assess the architectural solutions affecting the possibility of future changes. An assessment package for determining a building’s readiness for prospective change, using office-type ordinal diagrams, is given. Conclusions. The appraisal apparatus can be used to compare properties that are to be converted (due to sale or rent). The application of the presented appraisal apparatus will require the creation of a mathematical formula that takes into account the significant database for each of the properties. The result of the appraisal is a summary in numerical form and a diagram reflecting the architectural solution, showing the building’s readiness for future changes.
Ключевые слова
Введение. В настоящее время в зданиях в качестве несущих элементов применяются в том числе круглые пластины переменной толщины, что вызывает необходимость в их диагностике и оценке качества. Профессор В.И. Коробко выявил взаимосвязь между частотами собственных поперечных колебаний w и максимальными прогибами W0 от равномерно распределенной нагрузки для изотропных пластинок постоянной толщины при однородном опирании по контуру. Цель исследования - установить взаимосвязь между максимальным прогибом и частотой собственных поперечных колебаний для пластин переменной по закону квадратной параболы толщины при утолщении к опоре. Материалы и методы. Расчетная конструкция - стальная круглая изотропная пластина переменной по закону квадратной параболы толщины при утолщении к опоре. Исследования проводились методом конечных элементов, опирание по контуру - шарнирное и жесткое защемление. Результаты. Определены максимальные прогибы и частоты собственных колебаний круглой изотропной пластинки при различном соотношении толщины пластины на опоре t1 к толщине в центре t2. Рассмотрена взаимосвязь максимальных прогибов равномерно распределенной нагрузки W0 и основной частоты собственных колебаний w круглой пластины. Построены графики зависимости максимальных прогибов и частот собственных поперечных колебаний пластины от соотношения t1/t2. Выводы. Установлено, что коэффициент K подчиняется в пределах 5 % зависимости профессора В.И. Коробко только при соотношении толщины на опоре к толщине в центре t1/t2 = 55/50 < 1,1 для обеих схем опирания. При соотношении толщин t1/t2 = 100/50 = 2 расхождение коэффициента K с аналитическим составляет около 30 % для шарнирного опирания до 43,8 % при жестком опирании по контуру. Все значения коэффициента K для круглых изотропных пластин переменной по закону квадратной параболы толщины при утолщении на опоре дают завышенные значения коэффициента K по сравнению с теоретическими значениями для шарнирного и жесткого опирания.
Ключевые слова
Введение. В гражданских зданиях в последнее время намечается распространение сталежелезобетонных (сталебетонных) конструкций. В сталежелезобетонных перекрытиях сегодня чаще всего применяют прокатные профили. Использование гнутых профилей в сталежелезобетонных изгибаемых конструкциях пока не нашло широкого распространения. Поэтому исследование напряженно-деформированного состояния (НДС) сталежелезобетонных балок является актуальной задачей. Приведены новая методика и расчетные формулы оценки несущей способности изгибаемых сталебетонных элементов. Описаны компьютерные модели составной балки, состоящей из гнутых профилей, замоноличенных бетоном. На основе результатов численных исследований изготовлены и испытаны модели балок. Выявлено НДС экспериментальной составной балки. Анализ НДС опытных балок, их поведение под нагрузкой позволили разработать новую методику оценки несущей способности балок. Сопоставлены данные натурного эксперимента и численных исследований по компьютерным моделям, а также по аналитическим формулам. Проведены численные и графические сравнения итогов натурных испытаний с численными исследованиями и по аналитическим формулам. Материалы и методы. Компьютерное моделирование выполнено с помощью пакета программы ANSYS. Аналитические формулы для оценки прочности изгибаемого элемента записаны на основе предельных относительных деформаций сжатия бетона. Для натурных экспериментов изготовлены составные сталебетонные балки на основе гнутых швеллеров. Результаты. Определено НДС балок по полученным зависимостям и в результате натурных испытаний, а также на основе компьютерного моделирования. Результаты числовых значений по предложенным аналитическим формулам сопоставлены с данными натурных экспериментов. Выводы. Предложены аналитические зависимости оценки прочности сталебетонных изгибаемых элементов, изучены особенности работы сталебетонных балок по численному моделированию и аналитическим зависимостям, натурным экспериментам. Аналитические зависимости, записанные на основе предельных относительных деформаций сжатия бетона, дают лучшие результаты, чем известный метод расчета, базирующийся на методе предельных усилий.
Ключевые слова
Введение. Актуальность исследования обусловливается необходимостью совершенствования процедуры строительного контроля дорожно-строительных материалов в части лабораторных испытаний. Одним из действенных методов проверки компетентности лаборатории являются межлабораторные сравнительные испытания. Цель их проведения - обнаружение недостатков и несоответствий, анализ причин их появления, осуществление корректирующих мероприятий и, таким образом, совершенствование лабораторной системы качества. Материалы и методы. В качестве объекта исследования принята георешетка. Для межлабораторного сопоставления выбраны результаты определения прочности при растяжении, относительного удлинения при максимальной нагрузке, а также показатели морозостойкости материала и устойчивости к воздействию ультрафиолетового излучения. Все испытания выполнены в продольном направлении образцов георешетки. Установлены наиболее и наименее статистически однородные физико-механические показатели георешетки в условиях воспроизводимости результатов измерений по каждому из показателей, полученных в разных лабораториях и различными средствами измерений, с использованием алгоритма на основе Z-индексов. Результаты. По совокупности результатов испытаний качество работы большинства испытательных лабораторий может быть признано удовлетворительным. Представленные данные получены по большинству показателей. В разрезе параметров неудовлетворительные сведения не выявлены; доля удовлетворительных результатов составляет ٨٧,٥-100 %. Выводы. Обработанные данные протоколов испытаний свидетельствуют о высоком уровне компетентности участников межлабораторных сличений. Участие в программах межлабораторных сравнений несомненно является действенным способом проверки и повышения качества испытаний; индивидуальный анализ результатов позволяет улучшить лабораторную систему качества. Представляется целесообразным нормировать требования к коэффициенту вариации, сходимости и воспроизводимости контролируемых показателей.
Ключевые слова
Введение. Разработка рецептур многокомпонентных вяжущих композиций с использованием минеральных добавок различной природы является актуальной задачей. Многокомпонентные вяжущие связки «портландцемент - минеральная добавка», «портландцемент - минеральная добавка - пластификатор» позволят расширить ассортимент линейки вяжущих, найти экономное практическое применение ресурсоемкому материалу, снизить расход энергозатрат на высокотемпературную обработку, и все это не в ущерб эксплуатационным показателям бетона и железобетона. Материалы и методы. Согласно нормативно-техническим документам ГОСТ ٣١١٠٨, ГОСТ 20515 рекомендуется использовать в качестве компонента вяжущих систем тонкодисперсные добавки как природного, так техногенного происхождения, не оказывающие вредного влияния на свойства цементного теста и камня. Результаты. Представлены топологические модели многокомпонентной вяжущей системы, отличающиеся в зависимости от природы и гранулометрии минерального порошка наполнителя. На основании проведенных исследований приведены модели диффузионной межфазовой зоны цементного камня, состоящей из прореагировавшей клинкерной и минеральных составляющих; пограничные слои которых отличаются присутствием в составе новообразований гидратных силикатов кальция и микропор различной конфигурации. Качественный состав пограничной межфазовой зоны определяется природой и реакционной способностью наполнителя. Выводы. Анализ результатов показал, что соответствующий химико-минералогический состав, наличие ионообменных центров и высокий коэффициент активности способствуют повышению реакционной способности минеральных добавок, что важно для создания прочной вяжущей наполненной связки, необходимой для организации монолитного высотного строительства с конструктивными элементами сложной герметической конфигурации.
Ключевые слова
Введение. Холодильные машины применяются во многих областях промышленности с целью получения искусственного холода. Для поддержания оптимальных рабочих температур, повышения энергоэффективности и уменьшения энергопотерь при работе холодильных машин используется теплоизоляция. Теплоизоляция - это элементы конструкции холодильной камеры, которые уменьшают процесс теплопередачи и играют роль основного термического сопротивления в конструкции. Ключевые характеристики теплоизоляционных материалов - теплопроводность, плотность, влагопоглощение, гидрофобность, морозостойкость, прочность и горючесть. В зависимости от условий, в которых будет находиться холодильная камера, можно определить, какой материал предпочтительней в качестве теплоизоляции. На данный момент существует множество теплоизоляционных материалов, что может поставить потребителя в тупик, ведь в большинстве случаев в описании характеристик данного материала предоставляется информация лишь о его положительных качествах. Другие особенности, которые делают его применение недостаточно эффективным, не указываются. Материалы и методы. Проведен анализ разных видов теплоизоляционных материалов, которые являются приоритетными при конструировании холодильных камер. Чтобы понять, какой материал обладает нужными характеристиками, следует воссоздать условия, при которых он будет эксплуатироваться. Для этого используются несколько основных лабораторных воздействий для создания неблагоприятных условий для материалов. Результаты. Исследованы материалы, которые продемонстрировали сильные и слабые стороны при разных физических условиях. Выводы. На основе приведенных результатов понятно, какие материалы приоритетны в качестве теплоизоляции холодильной камеры, а какие нуждаются в дополнительной обработке.
Ключевые слова
Introduction. An analysis of mathematical models of two-dimensional planned flows was carried out. Such flows are characterized by local depth-averaged velocities and local depths at each point of the flow. The mathematical model formation of the water flow is based on its division into several sections. There is a section where the flow parameters (velocity, depth, width) are kept constant at the stage of flow exit from the pipe - the inertial front. The purpose of the article and its relevance are defined. Materials and methods. By introducing dimensionless complexes on the basis of π-theorem, the formula for the length of inertial front of the water flow at its spreading from a rectangular pipe into a wide diverting channel is derived. An analogy from gas dynamics is used, namely, the transition to the plane of the velocity hodograph. Using the velocity hodograph, the distribution of depths and velocities of the flow along its longitudinal axis of symmetry and along the extreme line of current was obtained. The main computation tasks for the flow parameters have been formulated. Results. Numerical calculations of the formulated main tasks for determining flow parameters are described. Comparison with experimental data is given and the adequacy of the refined mathematical model of a two-dimensional planned flow is confirmed. Conclusions. The resulting formula for the length of the inertial front makes it possible to achieve the desired error in calculating the parameters of the water flow. With flow expansions up to 5, the relative error of the ordinates and flow velocities does not exceed 7-10 %. Calculation formulas and implemented programs will allow HTS designers to quickly and accurately determine the boundaries, speed and depth of free flow on the culvert.
Ключевые слова
Введение. В мире происходит много разрушений грунтовых плотин из-за потери фильтрационной прочности грунтов тела плотины или основания. Фильтрационная устойчивость грунтов связана с явлением гидравлического разрыва (ГР), поэтому предотвращение условий, вызывающих ГР, является важной задачей при проектировании и эксплуатации грунтовых плотин. Гидравлический разрыв тесно связан также с неравномерной осадкой грунтов плотины и строительных конструкций. В грунтовых плотинах явление неравномерной осадки часто возникает в зонах между грунтом плотины и бортовыми массивами створа плотины, грунтом плотины и бетонными конструкциями, такими как водопропускные трубы и водосбросы, фундаментные элементы конструкций; водонепроницаемым ядром плотины и примыкающими к нему зонами грунта. Рассмотрена фильтрационная устойчивость грунтовых плотин в области трубчатых водосбросных сооружений. Материалы и методы. Исследование проводилось с помощь численного моделирования с применением программного комплекса Plaxis. В качестве объекта исследования принята грунтовая плотина Бунг Бунг (Вьетнам). Результаты. Результаты исследования показали, что нормальное напряжение вокруг водопропускной трубы было снижено до уровня намного ниже, чем давление воды в фильтрационном потоке с высокой вероятностью ГР в объеме грунта, находящегося под водосбросной трубой. В этих областях может произойти ГР. Предложены два конструктивных подхода к предотвращению ГР: изменить форму сечения водопропускной трубы, устроить глиняную рубашку вокруг водосбросной трубы. Оба подхода были проверены численным методом. Расчеты продемонстрировали, что применение обоих методов снижает условия возникновения ГР вблизи водопропускной трубы. Выводы. Разрушение плотины из-за ГР может привести к серьезному повреждению. Внедрение методов предотвращения ГР важно для обеспечения безопасных условий работы плотины.
Ключевые слова
Введение. Возможности использования особых экономических зон (ОЭЗ) в аспекте повышения объемов осуществляемых строительных работ и количества возведенных объектов недвижимости различного типа обусловлены ростом учреждения ОЭЗ, на которые возлагают значительные ожидания по решению ряда задач и вызовов, существующих в строительной отрасли. Проблемы диспропорции факторов производства на территории страны закладывают негативные последствия неверно принятых решений по формированию устойчивого социально-экономического развития регионов, что приводит к дифференциации в размещении объектов инфраструктуры и возникновению дисбаланса в трудовых высококвалифицированных кадрах. Авторы исследования полагают, что необходимым условием решения данных проблем является создание предпосылок и условий по реализации инвестиционно-строительных проектов (ИСП), имеющих коренное значение для отрасли, сконцентрировав субъекты экономической деятельности на едином территориальном пространстве, применив для этого ОЭЗ. Материалы и методы. Изложенный метод оценки строится на применении коэффициентов линейной и обратной пропорциональности, выражающих зависимость переменных величин при реализации ИСП в ОЭЗ на различных этапах его жизненного цикла. Ключевым методом, применяемым в рамках научного исследования, является построение графиков линейных и параболических функций, иллюстрирующих изменения величины затрат и степени влияния этапов проекта. Результаты. Обнаружены и описаны посредством коэффициентов линейной и обратной пропорциональности перспективы по созданию инструмента регулирования прибыльности и рентабельности проекта. Выявление точки пересечения затрат и влияния проекта открывает широкие перспективы по внедрению разработанной методики в девелоперскую деятельность предприятий инвестиционно-строительной сферы, придавая практическую ценность проведенной научной работы. Выводы. Разработанный метод оценки эффективности проекта предполагает раздельное применение инструментов расчета на каждом из его этапов, что связано с особенностью использования вышеупомянутых коэффициентов. Визуально-наглядное представление и простота применения метода в значительной степени упрощает его применение, что в особенности необходимо при проведении оперативной экспресс-оценки прибыльности проекта в обозримой перспективе.
Ключевые слова
Введение. Возможно или нет автоматизированное генерирование технологических изобретений? Для проверки этой гипотезы предлагается опробовать интеграцию машинного и живого интеллекта человека с помощью искусственного интеллекта (ИИ) на примере разработанной Microsoft и OpenAI нейросети GPT. Материалы и методы. Использование ИИ в креативном синтезе экологически ориентированных прогрессивных или перспективных словесных и графических образов прорывных технологий с учетом машинной статистической обработки патентной информации и фондов технических регламентов представляется одной из задач креативного прогнозирования объектов техносферы. Результаты. Намечены подходы к разработке методики автоматизированного прогнозирования прорывных технологий строительного производства. Решены задачи исследования: поиск методов исследования будущего строительной отрасли; поиск корректной терминологии для синтеза образов будущих прорывных технологий и вариантов использования ИИ, способного креативно генерировать словесные и графические образы технологий. Рассмотрены аспекты автоматизированного прогнозирования перспективных строительных технологий, словесные и графические образы будущих прорывных технологий экологически ориентированного строительного производства. Выводы. Обзор образов прорывных технологий строительного производства показал возможность интеграции живого и искусственного интеллекта при соответствующей терминологической и методологической проработке баз данных и алгоритмов информационной логистики для автоматизированного генерирования новых технологических изобретений.
Ключевые слова
Введение. В современных условиях производственное нормирование является основой для разработки сметных нормативов и показателей, используемых при расчете достоверных сметных затрат на строительство (реконструкцию, капитальный ремонт) объектов капитального строительств. Качество разработки первичных производственных норм, их состав, методология разработки, правила использования напрямую влияют на номенклатуру и степень детализации разрабатываемых сметных нормативов и показателей. Обоснованием сметных нормативов служат технологические карты, содержащие карты нормативных наблюдений, фотографии элементов процесса, иногда видеозапись процессов и др. Возникает необходимость проведения нескольких замеров на различных площадках для получения усредненных данных, в том числе за счет влияния человеческого фактора в установлении фиксажных точек и формировании карты рабочих операций, что создает возможность фальсификации данных. Целесообразно пересмотреть подходы к созданию массовой системы производственного нормирования государственного уровня при условии коренного изменения подходов к организации процесса сбора, анализа и хранения информации, в том числе с учетом развития строительной отрасли в условиях цифровизации. Материалы и методы. Применены системный подход, общетеоретические методы познания (анализ, синтез, аналогия, обобщение, сопоставление) и др. Результаты. Предложено использовать электронную базу нормативных наблюдений для повышения достоверности сметных расчетов в строительстве. Определены цели и принципы создания, а также структура электронной базы нормативных наблюдений. Рекомендована к разработке регистрационно-информационная карта объекта, содержащая всю информацию о создании, обработке, регистрации, хранении и передачи в пользование для целей нормирования. Выводы. Внедрение предлагаемого подхода к созданию, ведению и сопровождению электронной базы нормативных наблюдений будет способствовать повышению достоверности сметных затрат в строительстве, а также минимизации трудовых и временных затрат на разработку сметных нормативов и показателей.