Введение. В современной практике проектирования и строительства плиты, лежащие на упругом основании, широко распространены и представлены в виде фундаментов зданий и сооружений, конструкций дорожных одежд и т.д. Введу различных воздействий, свойства основания со временем может меняться, что неизменно сказывается на напряженно-деформированном состоянии конструкции. Это обуславливает актуальность построения аналитической методики исследования изменения напряжений и прогибов в плитах при ослаблении основания, на которое они оперты.

Материалы и методы. В качестве объекта исследования были выбраны плиты на упругом основании. Для задания упругого основания использована модель Пастернака (модель с двумя коэффициентами постели). Приведен вывод уравнений, описывающих напряженно-деформированное состояние конструкции, с учетом геометрической нелинейности. Система дифференциальных уравнений решалась при помощи метода Бубнова-Галеркина с использованием аппроксимирующих балочных функций В.З. Власова. Представленная постановка задачи использована для определения напряжений и прогибов плиты. Коэффициент, характеризующий быстроту затухания осадок в глубине основания, задан функцией, позволяющей моделировать различные свойства основания под поверхностью плиты.

Результаты исследования. Результаты прогибов, полученные с помощью аналитических выражений, сравниваются со значениями, полученными в программном комплексе, основанном на методе конечных элементов. Показана возможность моделирования снижения прочностных характеристик или отсутствия основания под частью плиты. Исследованы величины прогибов в различных точках плиты при отсутствии фундамента под частью конструкции на краю или в центре. Приведены данные о максимальном значении основания под частью плиты перед отрывом ее противоположного края, полученные с использованием аналитических выражений.

Обсуждение и заключение. Предложенная постановка задачи может быть использована для анализа прогибов плиты и напряжений, возникающих в её срединной поверхности при изменении несущей способности части грунта основания. Представленное выражение, с помощью которого можно задавать изменение распределения несущих свойств основания, содержит несколько параметров, дающих широкие возможности для моделирования его работы. Даны графики изменения прогибов в различных точках плиты, показывающие возможности определения прогибов в плите на упругом основании при отсутствии его под частью плиты с краю (в центре) или при уменьшении его прочностных характеристик под частью плиты. Приведены значения долей площади отсутствия основания под плитой, при которых не будет происходить отрыв края плиты.

Введение. Научная проблема состоит в обеспечении сейсмостойкости зданий посредством оптимизации конструктивных решений, выборе расчетных моделей и разработке методики, учитывающей нелинейность работы несущих конструкций при воздействии проектных и контрольных землетрясений. С целью учета нормативных требований при расчете конструкций жизнесберегающих зданий на сейсмические воздействия выполнены нелинейные расчеты конструкций при интенсивных сейсмических воздействиях.

Материалы и методы. Расчеты проводились аналитическим методом и методом конечных элементов в программных комплексах «STARK ES» и «ЛИРА-САПР».

Результаты исследования. Получены сравнительные результаты расчетов динамической модели рассчитываемого многоэтажного здания при горизонтальном поступательном динамическом воздействии, осуществленном с применением собственных форм в линейной постановке. Наряду с этим показаны результаты динамического расчета при основных и особых сочетаниях нагрузок и соответствующих сочетаниях внутренних усилий в рассчитываемых конструкциях многоэтажного здания с сейсмоизоляцией, возводимого в г. Грозный.

Обсуждение и заключение. Получены критерии, которые позволяют проводить отбор существенных и исключение малозначимых форм собственных колебаний при осуществлении сейсмического расчета конструкций с отдельными нелинейностями. Результаты расчета показали, что обеспечивается требуемая несущая способность многоэтажного здания при рассматриваемой расчетной ситуации.

Введение. Природные и техногенные склоны при изменении физико-механических свойств грунтов, сейсмическом воздействии или дополнительном нагружении могут терять устойчивость. Это зачастую приводит к активизации оползневых процессов, повреждению зданий, сооружений, дорог и создает угрозу безопасности и жизни людей. Наибольшую опасность и сложность обеспечения устойчивости представляют склоны в сейсмоопасных районах, для которых совершенствование методов инженерной защиты склонов остается весьма актуальной задачей. В настоящей статье рассматривается физическое и численное моделирование песчаного склона, закрепленного сваями, при сейсмических воздействиях.

Материалы и методы. В работе использованы численные методы для изучения влияния землетрясений на склоны из песчаного грунта, укрепленные сваями. Метод конечных элементов (МКЭ) — популярный метод изучения взаимодействия конструкций и грунта, особенно при сложных сочетаниях нагрузок и воздействий. Он точно воспроизводит сложное поведение массива, включая напряжения, деформации, горизонтальные и вертикальные смещения, а также характер разрушения, наблюдаемый в системе склон-свая, когда она подвергается сейсмическим нагрузкам. Моделирование указанной системы выполнено в нелинейной постановке.

Результаты исследования. Работа сваи позволяет перенести часть веса поверхностных слоев склона на более глубокие и устойчивые слои, что помогает поддерживать устойчивость склона. Исследованы параметры свай, влияющие на восприятие сейсмических нагрузок и устойчивость укрепленного склона, в том числе тип сваи, способ ее возведения, параметры землетрясения и склона. Проведенное исследование взаимодействия свай и динамических нагрузок позволит улучшить проектные решения по инженерной защите склонов от оползневых процессов в сейсмических районах.

Обсуждение и заключения. В результате моделирования установлено, что сваи могут уменьшить боковое давление на грунт, увеличить прочность грунта на сдвиг и существенно повлиять на устойчивость склона, особенно в случае землетрясения или наводнения. Однако эффективность стабилизации с помощью свай зависит от нескольких факторов, таких как жесткость, расстояние между сваями, их длина, расположение на склоне и соединение с фундаментом.

Введение. В настоящее время актуальной задачей отечественной керамической отрасли является выпуск строительных изделий высокого качества с заданными эстетическими характеристиками. Лицевой кирпич как традиционный строительный материал продолжает занимать одно из ведущих мест в современном строительстве. Однако сегодня в России сложилась тенденция в потребности элитного кирпича с ярко выраженными эстетическими качествами: цвет, фактура, комбинаторность. В ГОСТ 530-2012 «Кирпич и камень керамические. Общие технические условия» таким характеристикам кирпича должного внимания не уделено, нет определений, и не прописаны критерии оценки качества. Для этого необходимо изучить взаимосвязь технологических параметров производства и эстетических возможностей кирпича. На примере кирпича мягкой формовки мы рас- смотрели варианты цветового декора (глазурь) и фактурного рисунка с учетом прямой зависимости «технология — эстетика».

Материалы и методы. Для исследований использовался кирпич мягкой формовки с полиструктурной фактурой производства ООО «Тандем-ВП» (г. Новочеркасск, Ростовская область, Российская Федерация). Глазурь для декорирования была получена на основе фритты марки ГП-2 Лысьвенского завода силикатныхфритт. При изучении взаимосвязи эстетики и технологии керамического кирпича использовался метод сравнительного анализа декоративных свойств и процесса их получения, выявлялись исторические закономерности влияния технологий на внешний вид изделий. На основании этого разработаны классификации по видам декорирования и фактурной поверхности кирпича, расширена терминология, связанная с эстетическими критериями, что является определенным шагом в подготовке дополнений к существующему ГОСТу или разработке нового.

Результаты исследования. Полученные варианты глазурованной поверхности кирпича мягкой формовки имеют разные эстетические эффекты в зависимости от состава глазури и технологии ее нанесения: гладкая блестящая поверхность, неравномерная с фрагментами без глазури, так называемая «пятнистая» поверхность, с подчеркиванием фактуры. Составлена таблица соответствий технологии нанесения глазури и получаемой поверхности. Фактурный «рисунок» поверхности при формовании кирпича ручным способом также структурирован в таблицу, и дана терминология. Данные результаты войдут в разработку производственной технологической линии по декорированию кирпича мягкой формовки.

Обсуждение и заключения. Предлагаемые системы классификации позволяют выявить прямую связь «технология — декор», данные могут корректироваться и уточняться при их прикладном использовании для определенного керамического производства. Установлено, что на получение заданной эстетической поверхности кирпича влияют: глинистое сырье, добавки, метод формования кирпича, материал для декорирования, процесс декорирования, сушка, обжиг. В данной работе нами затронуты в основном сырьевые материалы, метод формования и способ нанесения декора. Тема изучения взаимосвязи эстетических и технологических свойств очень ёмкая, нами она будет рассматриваться поэтапно. Полученные выводы и проведенный анализ результатов интересен для архитекторов, технологов, производственников, дистрибьюторов и керамистов в целом.

Введение. Башенные комплексы Республики Ингушетии являются не только уникальными историко-архитектурными памятниками, но памятниками «строительной» истории региона. Особый интерес у специалистов в последние годы проявляется к кладочным растворам, которые применялись для скрепления каменной кладки при возведении и ремонте башен. Изучение кладочных растворов может рассказать специалистам о применяемых материалах, древних строительных технологиях, а по микроструктурным признакам — о возрасте самих башен или их отдельных частей, что особенно актуально для специалистов в области строительного материаловедения, истории архитектуры, реставрации и реконструкции историко-архитектурного наследия. Целью данных исследований является определение составов кладочных растворов башенных комплексов Республики Ингушетии и их возраста по степени кристалличности вторичного кальцита.

Материалы и методы. Объектом исследований являлись образцы кладочных растворов, отобранных из башенных комплексов «Эгикал», «Таргим», «Пуй», «Лейми», «Алби-Ерды», «Эрзи» и другие. Изучение химического состава растворов проводилось по методике ГОСТ 8269.1-97 «Щебень и гравий из плотных горных пород и отходов промышленного производства для строительных работ. Методы химического анализа». Рентгенофазовые исследования проводились на приборе ARL X´TRA с шириной щелей 2–4–1–0,5. Условия съемки на дифрактометре ARL X’TRA: интервал — 5–70 °; скорость: 5–6 град/мин; напряжение — 40 кВ; ток — 30 мА. Расшифровка дифрактограмм проводилась с использованием соответствующих методик путем сопоставления с подобными исследованиями, а также с использованием международных баз данных. Минералого-петрографические исследования проводились с помощью оптических и цифровых микроскопов различных модификаций.

Результаты исследования. Приводятся авторские результаты исследования, которые получены в описываемой работе. Проведённые исследования позволили установить, что составы древних кладочных растворов изначально в подавляющем большинстве случаев были представлены смесью воздушной извести и песчано-гравийного материала или смесью воздушной извести и измельчённых глинистых сланцев. Установлено, что степень кристалличности вторичного кальцита существенно отличается и зависит от возраста каменных кладок башен.

Обсуждение и заключение. Результаты, полученные в ходе проведения данных исследований, в практическом плане могут быть полезны при проведении реставрационных работ, в теоретическом плане позволяют определить относительный возраст башен и их отдельных частей, что существенно поможет при воссоздании истории их строительства.

Введение. В строительном материаловедении важной задачей является получение дисперсно-армированных бетонов с заданными свойствами. На сегодняшний день имеется большой опыт экспериментальных и теоретических исследований в области проектирования составов дисперсно-армированных бетонов. Имеющиеся работы в большей степени решают задачи моделирования структуры дисперсно-армированных систем с позиций механики разрушения. Важной задачей является определение минимального объемного коэффициента армирования строительного композита. Разработанные различными исследователями модели пригодны для воспроизведения только в условиях ограниченных рецептурно-технологических факторов. Целью исследования является совершенствование теоретических подходов и разработка аналитической модели определения объемного содержания волокон в композите. В данной работе предлагается рассмотреть свойства дисперсно-армированных бетонов с позиций теории перколяции и фрактальной геометрии.

Материалы и методы. В настоящей статье проведен литературный анализ значительного количества экспериментальных данных из информационных ресурсов по теме дисперсного армирования бетонов. В работе применялся статистический анализ полученных данных и их аппроксимация. На основании полученных функций построены графики зависимостей фрактальной размерности волокон от анализируемых факторов.

Результаты исследования. В работе приведено теоретическое обоснование определения объемного коэффициента армирования фибробетона c помощью положений теории протекания. Проведен анализ и сравнение экспериментальных значений коэффициента армирования с теоретическими, полученными с помощью решения задачи сфер. Предложена модель для определения фрактальной размерности волокон в дисперсно-армированном бетоне. Проведен анализ имеющихся экспериментальных данных различных исследователей для установления степени влияния удельной поверхности волокон на показатель фрактальной размерности. Приведены зависимости для различных по материалу видов волокон, полученные аппроксимацией данных методом наименьших квадратов.

Обсуждение и заключения. Предложено определять фрактальную размерность композита аналитическим способом. Показано влияние относительной длины волокон и их удельной поверхности на показатель фрактальной размерности. Работа в данном направлении представляет определенный научный интерес, связанный с прогнозированием свойств дисперсно-армированных бетонов и проектированием их составов. Это, безусловно, способствует дальнейшему развитию теоретических концепций получения композитов на основе фибробетонов.

Введение. Проблемы ресурсо- и энергосбережения при производстве цемента и бетонов на их основе играют в мире большое значение. Важным направлением в решении этих проблем является разработка зеленых цементов, что содержат в своем составе разные минеральные добавки природного и техногенного происхождения. Достоинства зеленых цементов в сравнении с клинкерными цементами раскрываются также с позиций, как экологического фактора — снижение выбросов в атмосферу углекислого газа, применение побочных продуктов промышленности, так и технического — улучшение технологических свойств бетонных смесей, улучшение физико-механических и эксплуатационных свойств бетонов. В тоже время замена клинкерной составляющей портландцемента минеральными компонентами приводит к изменению физико-механических свойств цемента в том числе при взаимодействии с окружающей средой на процесс «слёживания». Исследования в статье направлены на изучение влияния длительного хранения без добавочных цементов и многокомпонентных зеленых цементов в условиях свободного обмена с окружающей средой на физико-механические свойства цементного камня.

Материалы и методы. При проведении экспериментов применяли различные типы цементов. Многокомпонентные зеленые цементы получали в лаборатории совместным помолом со шлаком и золой-унос соответственно. Для улучшения процесса помола и замедления процесса сорбции в состав многокомпонентных зеленых цементов вводили добавку для интенсификации помола. Влияние окружающей среды на процесс сорбции цементов оценивали с помощью измерения косвенных параметров: удельной поверхности, угла естественного откоса, насыпной плотности и прочности при сжатии цементного камня.

Результаты исследования. Полученные результаты свидетельствуют о том, что удельная поверхность проб цемента, хранившихся на открытом воздухе в течение 30 дней вследствие процесса «слеживания» значительно снижается для цементов первого типа в среднем на 25 %, а для многокомпонентных зеленых цементов этот процесс происходит менее интенсивно и составляет 15 %. Схожая закономерность наблюдается при измерении угла естественного откоса и насыпной плотности. Уменьшение угла естественного откоса и высокие значения насыпной плотности для цемента первого типа связаны с активной сорбцией влаги из окружающей среды, которая приводит к образованию гидратных «мостиков» при взаимном контакте частиц. Снижение предела прочности при сжатии образцов цементного камня, испытанных в возрасте 28 суток твердения по сравнению с контрольными образцами, происходит в среднем на 25–30 % для цементов первого типа, и в меньшей степени на 15–20 % это наблюдается для многокомпонентных зеленых цементов.

Обсуждение и заключение. При хранении цемента разных типов в условиях свободного обмена с окружающей средой происходит сорбция влаги и на поверхности частиц образуются гидратные «мостики». Этот процесс происходит более интенсивно для цементов первого типа, так как поверхность частиц очень активна и соответственно быстрей гидратирует, что и отражается на снижении его активности на 30 %. Вместе с тем значительно меньше теряют активность на 20 % многокомпонентные зеленые цементы. Данная закономерность объясняется менее активной поверхностью частиц минеральных добавок присутствующих в составе, а также введением в состав добавки – интенсификатора помола.

Введение. В условиях глобальной конкуренции высококачественная продукция предприятий развитых стран занимает лидирующие позиции на мировых рынках, что обусловлено растущим спросом на графитовую продукцию. Графит, благодаря своим уникальным свойствам, находит применение в различных отраслях, включая производство высокотемпературных печей, электродов для сварки и резки, а также в аккумуляторной технологии. Цель исследования — исследование и анализ свойств графитовых электродов, их применения в сварочных процессах и оценке конкурентных преимуществ по сравнению с другими типами электродов. Работа направлена на выявление особенностей использования графитовых электродов в различных отраслях, таких как сталеплавильное производство, металлургия и химическая промышленность, а также на изучение их физико-химических характеристик, которые делают их эффективными для применения при высоких температурах и в условиях коррозии.

Материалы и методы. Исследование проводилось на основе графитового Тазказганского рудника, расположенного в Центральной Азии. Анализировался химический состав и содержание углерода в графитовой руде, которая была разделена на группы по качеству. Установлено, что руда содержит до 51,8 % графита и другие компоненты, влияющие на её свойства.

Результаты. Полученные данные показывают, что графит из Тазказганского месторождения можно классифицировать по содержанию углерода на низкоуглеродистый, средний и высокий, что позволяет рекомендовать его для производства сварочных электродов. Химический состав руды указывает на её потенциал для использования в различных промышленных процессов.

Обсуждение и заключение. Графитовые материалы, добываемые на Тазказганском руднике, обладают значительными качественными характеристиками, что делает их конкурентоспособными на рынке. Дальнейшие исследования должны сосредоточиться на оптимизации процессов переработки и применения графита в новых технологиях, чтобы максимально использовать его уникальные свойства.

Введение. Финансовая составляющая результативности проекта во многом влияет на внедрение новых технологий и в том числе является основополагающим фактором оценки эффективности проекта. В большинстве своем при разработке проекта производства работ проектировщики не всегда учитывают особенности конкретных регионов и, в частности при строительстве жилищно-бытовых объектов газодобывающей отрасли, не используют комплексный подход, в результате чего конечные расходы не стыкуются с начально запланированными расходами.

Материалы и методы. В статье рассмотрены основные составляющие, оказывающие влияние на стоимость проекта, влияние логистики в решении сокращения стоимости и наиболее важные решаемые логистические задачи. Рассмотрены типичные риски и ошибки планирования при разработке проекта производства работ.

Результаты исследования. Проведено сравнение основных затрат, необходимых для успешного развития проекта, логистических задач проекта, стандартного и предлагаемого календарных графиков производства работ на основе базовых принятий решений. Выделены основные показатели, максимально влияющие на конечную стоимость строительства объекта. Сформулированы основные этапы расчета, позволяющие оптимизировать учет целевых затрат.

Обсуждение и заключение. Было установлено, что в качестве основного показателя эффективного ведения проекта можно считать чистый доход, то есть получение положительного результата от финансово-строительной деятельности компании. Были сведены все поступления средств и требуемые издержки: расходы и выплаты, в том числе и на реализацию строительства объекта, а также налоги, связанные со строительством объекта на определенный момент времени. Приняв за основу полный жизненный цикл объекта строительства, выдвинуто предположение, что вопросы транспортирования, монтажа, последующей эксплуатации и в конечном счете ликвидации панельных зданий по завершению строительства делают их малоэффективными по сравнению с модульными быстросборными технологиями. Предложены наиболее простые пути решения.

Введение. Современный строительный рынок в России развивается стремительными темпами, особенно в части технологий, которые применяются для управления жизненным циклом зданий и сооружений. Повсеместно реализуются крупные национальные проекты, в том числе с применением технологии информационного моделирования, тем самым внедряя новые подходы и методы разработки информационных моделей. Информационный рост и темпы развития, несомненно, будут влиять и на качество реализуемых проектов, особенно в части параметризации и классификации исходных данных, что в свою очередь поспособствует появлению новых и пересмотру старых подходов при работе с информационными параметрами.

Использование технологии информационного моделирования в современном проектировании невозможно без пересмотра подходов к анализу первичных данных и результатов работ на протяжении всего жизненного цикла объекта капитального строительства. В связи с этим возникает прямая необходимость в обработке большого количества информации, особенно на начальных этапах разработки проекта.

Цель работы — экспериментальным путем выявить зависимости в информационных параметрах и определить распределение случайной величины с использованием критерия Пирсона. Технологии развиваются повсеместно, и строительная отрасль внедряет в свою структуру новые подходы и методы проектирования, а в связи с тем, что Постановление Правительства Российской Федерации от 15 сентября 2020 г. № 1431 прямо указывает на необходимость использования программных комплексов для трехмерного проектирования, возникает потребность в нормативном регулировании не только трехмерных моделей, но и информационных параметров, содержащихся в данных моделях.

Материалы и методы. В данном исследовании представлены теоретические и практические результаты, применения критерия Пирсона для оценки количества информационных параметров, полученных в ходе выполнения проекта, реализованного по технологии информационного моделирования для объекта «Павильон № 34 «Космос», расположенного в г. Москва на ВДНХ, для последующего использования в виртуальном паспорте.

Результаты исследования. При проведении математических расчетов обобщенных данных, полученных в ходе выполнения исследования, авторы подтверждают гипотезу о равномерном распределении случайной величины, что дает возможность прогнозирования будущих результатов и их интеграции на будущие объекты капительного строительства, выполненные по технологии информационного моделирования, для максимизации эффекта использования данной технологии в будущем.

Обсуждения и заключения. Полученные значения позволяют сделать вывод о том, что функция распределения случайной величины в виде равномерного распределения может быть использована для аппроксимации исследуемого эмпирического распределения. По результатам расчетов авторы выдвигают предположение о том, что для определения оценки количества информационных параметров в виртуальном паспорте в полной мере может подходить равномерный закон распределения.