Введение. Выбор метода усиления железобетонных конструкций в основном зависит от стоимости и сроков проведения работ. В каждом конкретном случае решение принимается в зависимости от нагрузки, вида дефектов, особенностей эксплуатации и др. Помимо прямых затрат на обследование, выполнение проекта усиления, материалы, подъемно-транспортные услуги и, непосредственно, стоимости работ по усилению существует ряд дополнительных затрат, связанных с особенностями технологии выполнения работ. Из новых методов усиления можно отдельно выделить внешнее композитное армирование, основанное на использовании углематериалов.  В отличие от ранее разработанных методов усиления, основанных на использовании железобетона и металла, композитные системы отличаются высокой мобильностью и не требуют дополнительных затрат Целью настоящего исследования является определение наиболее рационального способа усиления для сжатых конструкций. 

Материалы и методы. Авторами было рассмотрено усиление тремя методами сжатых железобетонных конструкций. В работе был сделан численный эксперимент, в котором выполнялось усиление железобетонной колонны при разных коэффициентах усиления от 1,1 до 2,0, то есть от 10 % до 100 % увеличения прочности. Расчеты стоимости усиления колонны выполнялись для трех способов усиления железобетонной, металлической и композитной обоймой. 

После выполнения 30-ти вариантов расчетов была построена таблица, в которой представлены все характеристики и объемы материалов. В заключительной стадии работы для каждого способа исследования был сделан расчет общей стоимости согласно прайсам фирм реализаторов. 

Результаты исследования. Анализ железобетонного усиления показал, что при большинстве коэффициентов усиления имеет место минимальное конструктивное армирование. Металлическое усиление при больших уровнях нагрузки экономически нецелесообразно, так как необходимо использовать уголки большого сечения. Композитные системы внешнего армирования при всех коэффициентах повышения нагрузки являются очень материалоемкими. Учитывая высокую стоимость материалов, данный метод, в большинстве случаев, является самым экономически нецелесообразным.

Обсуждение и заключение. На основании полученных результатов выполнен анализ эффективности трех наиболее распространенных способов усиления железобетонных сжатых колонн. Разработаны предложения по рациональному проектированию систем усиления внецентренно сжатых железобетонных стоек, работающих с разными эксцентриситетами приложения нагрузки.

Введение. Ряд исследований в области рационального проектирования зданий и сооружений различного назначения, выполненных в последние годы, посвящены вопросам рационального расположения вертикальных элементов — колонн или опор. При этом большинство современных исследований и публикаций посвящены именно вопросам рационального расположения опор применительно к повышению эффективности балок. Что же касается исследований поведения железобетонных плит при вариативном расположении опор под ними, то данный вопрос в современных исследованиях освещен весьма скудно. Целью нынешнего исследования является именно выявление поведения плитных железобетонных конструкций здания в условиях вариативного расположения основных опор.

Материалы и методы. В данном численном эксперименте исследована железобетонная плита произвольной конфигурации с заданными толщиной ℎ, классом бетона с его характеристиками, а также классом арматуры и, соответственно, характеристиками арматуры. Помимо этого, решено задаться расстояниями от центров тяжести арматуры верхнего и нижнего ряда до поверхности плиты снизу и сверху 𝑎 , 𝑎 , 𝑎 , 𝑎 . Для плиты задано 𝑛 количество колонн. При этом количество колонн считается известным, а вот их положение может меняться. Кроме того, среди общего количества колонн могут быть выделены некоторые, расположение которых может быть определенным (неизменяемым), в то время как остальные опоры могут менять положение в поле плиты. При этом перед исследователями стоит задача определения именно рационального расположения смещаемых колонн.

Результаты исследования. В данной работе приведены результаты численного эксперимента по выявлению наиболее оптимального (рационального) расположения железобетонных колонн под плитой произвольной конфигурации. В работе на основе сразу нескольких критериев, таких как прогиб, потенциальная энергия деформации и расход арматурных изделий, сделан анализ рационального расположения опор под плитой и приведены функциональные зависимости изменения приведенных ранее параметров.

Обсуждение и заключения. На основе собранных результатов численного эксперимента выполнен анализ поведения железобетонных плит заданной толщины при варьировании расположения опор под данной плитой,  а также проанализированы и собраны в функциональные зависимости изменения параметров работы плиты.

Введение. При проектировании, строительстве и эксплуатации зданий и сооружений в прибрежных зонах возникает серьезная проблема инженерной защиты берегов и склонов от опасных геологических процессов, к которым относятся абразия берегов, подтопление территорий, склоновая эрозия, гравитационные (склоновые) процессы, включая активизацию оползней, и др. В результате таких процессов часто возникает значительный экономический ущерб, связанный с безвозвратной потерей ценных прибрежных территорий, деформациями зданий и сооружений, повреждением и разрушением объектов транспортной и инженерной инфраструктуры. В этой связи изучение передового зарубежного опыта инженерной защиты прибрежных территорий и оценка возможности их использования в России является актуальной научно-технической задачей.

Материалы и методы. Для подготовки обзора использовались: данные натурных наблюдений с фотофиксацией объектов инженерной защиты морских берегов и склонов, полученные авторами в период командировки в Китайскую Народную Республику (КНР) в октябре–ноябре 2023 г.; изучение и анализ литературных источников по исследуемой тематике, включая методы и технологии, применяемые в Нидерландах, Японии, США, Великобритании, Италии; обобщение и систематизация методов берегозащиты для дальнейшей разработки их классификации и оценки возможности использования в РФ.

Результаты исследования. Установлены основные принципы проектирования, современные методы и технологии берегозащиты, применяемые в КНР. К ним относятся: устройство многоуровневых защитных сооружений, включая многорядные волноломы специальной формы в сочетании со ступенчатыми подпорными стенами, вертикальные стены из забивных свай, анкерно-набрызгбетонные покрытия склонов в сочетании с металлическими сетками; террасирование в комбинации с удерживающими перекрестными (горизонтальными и вертикальными) железобетонными балками; пологие железобетонные волногасящие поверхности; защитные сетчатые сооружения и заборы от эоловых процессов и др.

Определены основные методы, применяемые в Нидерландах, Японии, США, Италии для комплексной защиты больших территорий, включая системы дамб, плотин, волнорезов, мощение берегов, регулирование потоков шлюзами и барьерами, создание искусственных защитных островов; искусственное пополнение песком; зеленые насаждения вдоль побережья; создание дюн — естественных или искусственных возвышенностей из песка или гальки, которые располагаются вдоль побережья; создание бетонных структур, каменных молов, плавучих флотсамов и даже искусственных рифов.

Отмечена важность организационных мероприятий, включая системы раннего предупреждения о штормах и цунами, системы мониторинга погоды и морских условий, а также распространение предупреждающих сообщений и эвакуационных планов для населения в зоне потенциальной угрозы.

Обсуждение и заключение. Сформулированы основные выводы по результатам обзора. Даны рекомендации о возможных направлениях совершенствования берегозащиты на Черноморском побережье Кавказа и других прибрежных зон в Российской Федерации на основе передового зарубежного опыта.

Введение. Ежегодно растущие масштабы строительства зданий и сооружений в крупных городах приводят  к образованию и накоплению значительного количества широкого номенклатурного ряда строительных отходов различного агрегатного состояния. При этом каждый вид отходов характеризуется определенным набором параметров свойств, определяющим в дальнейшем возможность его вторичного использования, что ставит перед обществом актуальные задачи не только в сфере снижения загрязнения окружающей среды, но и размещения,  а в лучшем случае, переработки отходов.

Для решения обозначенных задач крайне важными данными об отходах должны служить характеристики их свойств, определяющие поведение строительных отходов в окружающей среде.

Исследования отечественных и зарубежных ученых в сфере решения проблем утилизации строительных отходов практически не рассматривают особенности их поведения в окружающей среде, а также недостаточно раскрывают взаимосвязь характерных особенностей компонентов отходов с характеристиками окружающей среды и не в полной мере учитывают граничные условия, относящиеся к этой взаимосвязи.

Именно поэтому авторами статьи предлагаются результаты исследований, посвященных классификации характерных особенностей строительных отходов по группам параметров их свойств с позиции теории устойчивости дисперсных систем. При этом параметры свойств строительных отходов рассматриваются для дисперсной фазы и дисперсионной среды, а в качестве основного классификационного признака выбрана физическая сущность процессов и явлений, наблюдаемых в строительных отходах.

Таким образом, целью исследования является анализ и систематизация свойств строительных отходов, базирующиеся на теории устойчивости дисперсных систем, с точки зрения расширения сферы их повторного применения в различных отраслях хозяйственной деятельности. 

Материалы и методы. Объектом исследования выбраны строительные отходы, образующиеся в результате осуществления технологических процессов на предприятиях строительной индустрии. Строительные отходы и их свойства показаны с точки зрения теории устойчивости дисперсных систем. Распределение параметров свойств строительных отходов проведено на основе физических процессов и явлений, которые характерны для того или иного вида отхода. Свойства строительных отходов и параметры, описывающие их, представлены в комплексе для дисперсной фазы и дисперсионной среды.

Результаты исследования. В результате проведенных исследований систематизированы обобщенные параметры свойств строительных отходов на основе применения теории устойчивости дисперсных систем с точки зрения расширения области их повторного применения в хозяйственной деятельности и, тем самым, снижения загрязнения окружающей среды.

Обсуждение и заключение. Предложенная систематизация характеристик строительных отходов позволит: – изменять их поведение в окружающей среде с целью снижения загрязнения среды и выделения компонентов отходов из нее для их дальнейшего применения в хозяйственной деятельности с предшествующей этому подготовкой по необходимым результирующим параметрам свойств;  

– снижать устойчивость отходов, т. е. способность отхода сопротивляться внешним воздействиям, и за счет этого также обеспечивать уменьшение загрязнения окружающей среды на заключительном этапе их жизненного цикла.

Введение. Строительство зеленых медицинских зданий является довольно новым и приоритетным направлением строительства в Китае. Одним из ключевых элементов эффективности реализации проектов зеленых медицинских зданий является управление стоимостью инвестиционно-строительного проекта. Проекты зеленых зданий связаны с высоким техническим содержанием объекта, широким спектром областей и участников. Поэтому к управлению затратами выдвигаются более высокие требования, а традиционный режим фрагментированного управления не позволяет удовлетворить потребности развития зеленых медицинских зданий. В исследовании рассматриваются вопросы управления стоимостью проектов зеленого медицинского строительства, анализируется необходимость, осуществимость, тенденции развития и практические проблемы управления затратами проектов зеленого медицинского строительства. Целью данного исследования является выработка критериев оценки управления затратами проектов зеленого медицинского здания на всех стадиях жизненного цикла.

Материалы и методы. В исследовании используются такие методы, как метод исследования литературы и метод экспертного интервью. Метод экспертного интервью позволяет использовать опыт экспертов в смежных областях для оказания помощи в принятии решений. В этих целях в рамках исследования была разработана анкета.

Результаты исследования. На основе углубленного изучения различных факторов, которые влияют на управление затратами проектов зеленого медицинского строительства, разработаны стратегии и меры реагирования на основе преимуществ и характеристик управления затратами. Обобщая показатели оценки управления затратами, задействованные в процессе строительства проектов зеленого медицинского строительства, и объединяя мнения экспертов и ученых в смежных областях, создана система оценки управления затратами проекта зеленого медицинского здания. Разработанные критерии оценки позволяют лучше реализовать контроль затрат на проекты зеленого медицинского строительства, повысить уровень управления стоимостью проекта, повысить комплексные преимущества проекта и обеспечить управление затратами и контроль затрат для аналогичных проектов.

Обсуждение и заключение. Результаты исследования обеспечивают теоретическую основу для построения системы оценки управления затратами для проектов зеленого медицинского строительства в целях решения проблем управления затратами на зеленые медицинские здания. Практическая значимость заключается в обеспечении реального практического подхода для улучшения управления затратами на проекты зеленых медицинских зданий.

Введение. Воздействие на людей высоких концентраций РМ2.5 неблагоприятно сказывается на их здоровье. По оценкам исследователей, воздействие твердых частиц, образующихся в результате выбросов строительной пыли, стало причиной 18 % смертей от заболеваний дыхательной системы. В связи с ростом объемов строительного производства и увеличением, соответственно, объемов пылевых выбросов появляется необходимость расширить функционал применения сквозных технологий, а именно технологий искусственного интеллекта, в сфере прогнозирования концентрации пылевых выбросов в атмосферном воздухе частиц мелкодисперсной пыли РМ2.5 на строительной площадке. 

Материалы и методы. Для достижения поставленной цели были проведены замеры концентрации частиц РМ2.5 на строительной площадке с помощью счетчика частиц Handheld 3016 IAQ в период в период с 1 по 6 июля 2023 г, учитывая метеорологические характеристики территории, которые стали в дальнейшем исходными данными для моделирования прогноза концентрации пылевого загрязнения с помощью таких алгоритмов как ARIMA, EMA, XGBoost и т.д., а также ансамблевых моделей, в состав которых вошли рассматриваемые алгоритмы машинного обучения. Определение эффективности применение данных технологий в сфере прогнозирование определялось путем сравнения результатов прогноза и данными натурных измерений. 

Результаты исследования. Произведен корреляционный анализ посредством программы «Modeltime», что определяет взаимосвязь между концентрацией РМ2.5 и метеорологическими переменными. Автокорреляция была проведена при помощи корреляции Пирсона. Произведена оценка на первом этапе четырех одномерных моделей на базе искусственного интеллекта с целью определения точности прогноза средней концентрации. Следующим этапом стала оценка прогнозирования средней концентрации РМ2.5 при помощи многомерных моделей, которые учитывают взаимосвязи между независимыми и зависимыми переменными. На заключительном этапе исследования три лучшие модели с точки зрения эффективности прогнозирования были включены для проверки ансамблевой модели.

Обсуждение и заключение. Надежные прогнозные модели могут быть полезными инструментами для понимания факторов, которые могут влиять на концентрацию. В настоящем исследовании для прогнозирования концентрации РМ2.5 использовались семь алгоритмов машинного обучения. В совокупности это исследование предоставляет доказательства эффективности использования методов комплексного моделирования для прогнозирования загрязнения воздуха.

Введение. В настоящей работе рассмотрена методика определения реологических параметров материалов, входящих в нелинейную реологическую модель Максвелла-Гуревича, по кривым релаксации напряжений. Представлен обзор основных направлений метаэвристических подходов (локальный поиск, эволюционные алгоритмы) к решению задач комбинаторной оптимизации. Описаны метаэвристические алгоритмы для решения некоторых важных задач комбинаторной оптимизации с особым акцентом на построение деревьев поиска решений. Проведен сравнительный анализ алгоритмов для решения задачи регрессии в CatBoost Regressor. Целью работы является определение реологических свойств полимеров методами машинного обучения.

Материалы и методы. Объектом исследования выступают сгенерированные наборы данных, полученные на основе теоретических кривых релаксации напряжений. Представлены таблицы исходных данных для обучения моделей по всем выборкам, проведен статистический анализ характеристик исходных наборов данных. Общее количество численных экспериментов по всем выборкам составило 346020 вариаций. При разработке моделей использован метод искусственного интеллекта CatBoost, для повышения точности модели применены методы регуляризации (Weight Decay, Decoupled Weight Decay Regularization, Augmentation), для нормализации данных использован метод Z–Score.

Результаты исследования. В результате исследования разработаны интеллектуальные модели для определения реологических параметров полимеров (начальная релаксационная вязкость, модуль скорости) по сгенерированным наборам данных на примере эпоксидного связующего ЭДТ-10. По результатам тестирования моделей с наилучшими параметрами проведены оценки качества: для параметра 𝜂^∗₀ диапазон значений MAPE 0,46 — 2,72, MSE 0,15 — 1,09, RMSE 0,19 — 0,44, MAPE 0,46 — 1,27; для параметра 𝑚^∗ — MAPE 0,07 — 0,32, MSE 0,01 — 0,13, RMSE 0,10 — 0,41, MAPE 0,58 — 2,72. Полученные значения метрик являются допустимыми. Графики обучения демонстрируют стабильность процесса.

Обсуждение и заключения. Разработанные интеллектуальные модели являются масштабируемыми и кроссплатформенными, имеют практическое прикладное значение, что обеспечивает их применение в широком спектре научных и инженерных приложений.

Введение. Развитие познавательного туризма в нашей стране является одним из перспективных направлений. Постановление Правительства РФ об утверждении «Концепции федеральной целевой программы «Развитие внутреннего и въездного туризма в Российской Федерации (2019–2025годы)» предусматривает комплексное развитие туристических кластеров по приоритетным видам туризма. Одним из приоритетных направлений в туристической деятельности является этнографический туризм, который имеет огромный потенциал, но пока находится в стадии становления. В настоящее время в нашей стране 49 этнографических центров в 36 регионах по всей стране. В последние годы стала очевидной тенденция к формированию туристических досуговых центров с этнографической тематикой на юге России. К таким центрам на юге России относятся этнографический центр «Моя Россия» в Большом Сочи на территории Роза Хутор, выставочный комплекс «Атаманъ» в станице Тамань Краснодарского края, этно-деревня казаков-некрасовцев и духовных молокан в Ставропольском крае, п. Новокумский, что для территории юга России в количественном отношении, незначительно. Знакомство с опытом строительства и проектирования этнографических объектов показало, что формирование нового типа этнографических центров с просветительско-развлекательной функцией и отдыхом в природных условиях в настоящее время очень актуально. Однако нормативные и методические материалы к их созданию отсутствуют. 

Материалы и методы. При проведении исследования выполнялись: анализ развития этнографических объектов разного типа с использованием аналитических и графоаналитических методов, натурных обследований и фотофиксации, а также сравнительный анализ функционального зонирования и планировочной организации, объемно-пространственной и композиционной организации этнографических музеев и этнографических парков «под открытым небом». В статье рассмотрены примеры объектов зарубежного и отечественного опыта.

Результаты исследований. На основе исследований этнографических объектов выявлены основные научно-обоснованные принципы их градостроительного формирования, выявлены их особенности и отличительные характеристики в организации территорий таких объектов в структуре поселений. Результаты исследований апробируются на концептуальном проекте планировки и застройки туристического этнографического центра в г. Семикаракорск Ростовской области. Цель предложенного проекта — создание туристической этнической среды в структуре градостроительных поселений юга России с целью сохранения традиций Донского казачества и толчка для развития этнографического туризма на территории юга России.

Обсуждение и заключение. Планировочное решение и функциональное зонирование этнических центров зависит не только от градостроительной ситуации, территориального расположения в структуре городских образований, но также и от особенностей представляемой культуры на их территории. Результаты исследования позволят расширить географию этнографических центров на юге России, увеличить диапазон развлекательно-познавательных услуг в городской среде путем их расширения и трансформации, сблизить человека с окружающей природой и национальной средой различных народов. Именно поэтому в каждом этнографическом центре можно будет увидеть его отличительные черты, которые придают ему индивидуальность. 

Введение. Настоящая статья поднимает важный вопрос макетирования — будущее данной сферы деятельности. Макетирование — развивающаяся технология, в области которой работает множество людей, чей результат высоко оценивается в областях науки и строительства. 3-D моделирование также становится популярным в аналогичных областях, имея свои цифровые (инновационные) преимущества. Сделав подробный анализ, можно найти плюсы и минусы в обеих технологиях.

Материалы и методы. Методологическая база исследования включает в себя традиционные научные методы, а также анализ современных междисциплинарных подходов в архитектуре и строительстве. Материалом исследования является эволюция технологических концепций архитектурного моделирования объектов капитального строительства, реконструкции на примере 3-D моделирования и макетирования.

Результаты исследования. Установлено, что формообразование средствами макетирования и 3-D моделирования широко применяется на разных этапах передового строительства, инновационной реконструкции, актуальной реставрации.

Обсуждение и заключение. Исследование макетирования и 3-D моделирования демонстрирует важность и востребованность этих технологических концепций в сферах строительства и архитектуры, а также при реконструкции и реставрации.