Preview

Современные тенденции в строительстве, градостроительстве и планировке территорий

Расширенный поиск

Опубликован 30 июня 2022

Том 1, № 2 (2022)
Скачать выпуск PDF
4-12 520
Аннотация

Введение. Долгие годы работы по усилению сжатых железобетонных конструкций выполнялись методами, основанными на использовании железобетонных обойм и металлических внешних каркасов. Это достаточно трудоемкие и дорогие процессы. Внедрение композитных материалов в строительную индустрию позволило ускорить и упростить работы по усилению, однако в области сжатых элементов увеличить несущую способность конструкций прямоугольных или квадратных сечений оказалось очень материалоемким. Это связано прежде всего с ограничениями работы продольно расположенных углепластиковых материалов на сжатие и большим понижающим коэффициентом для поперечного композитного усиления. Однако разработка новых способов усиления, один из которых рассмотрен в данной научной работе, позволят увеличить эффективность композитных материалов, расположенных в поперечном направлении в 5–10 раз в зависимости от разных варьируемых факторов. Целью данной научной статьи является разработка и обоснование нового метода усиления железобетонных колонн при помощи смешанного бетонокомпозитного усиления.
Материалы и методы. За основу данного научного исследования были взяты результаты теоретических расчетов. Рассмотрен и рассчитан нормативный вариант усиления сжатого железобетонного элемента с выводом объема композитных материалов. На основе результатов нормативного расчета были внесены предложения, учитывающие влияние нового способа усиления, подробная методика расчета которого, также представлена в настоящей статье. Результаты теоретических расчетов по прочности и сопоставление необходимого объема используемых материалов усиления являются ключевыми при выполнении анализа и построения выводов. 
Результаты исследования. Результатом полученных исследований является разработанный, рассчитанный и обоснованный новый способ усиления, позволяющий сократить объем используемых композитных материалов при усилении сжатых железобетонных колонн.
Обсуждение и заключение. В работе были представлены и рассмотрены три примера расчета усиления железобетонной колонны композитными материалами. Один из которых, является нормативным, два других – предложенные авторами. Разработанный способ усиления подразумевает использование бетонных скруглений с дальнейшим оборачиванием композитными материалами. Данные скругления можно учитывать в расчете, а можно и принять их как конструктивные элементы. В любом случае эффект от предложенного способа усиления становится выше в 5,3 и 10,5 раз. Также в заключении даются дальнейшее идеи научных исследований, продолжающие разработку и исследование способа усиления центрально сжатых железобетонных колонн композитными материалами.

13-22 773
Аннотация

Введение. Согласно «Стратегии низкоуглеродного развития России до 2050 года» особое место отводится городам, оценке качества и комфортности жизнедеятельности населения с учетом применения энергосберегающих мероприятий и прочих технологических решений, а также проектированию и строительству, обеспечивающим нулевой уровень выбросов углекислого газа. Качество жизни населения характеризуется обеспеченностью социальной инфраструктурой и прилегающими пространствами, в том числе образовательными и медицинскими учреждениями, а также объектами спорта, досуга и культуры. Планирование оптимального развития сети учреждений здравоохранения с учетом энергоэффективных мероприятий требует интегрированной системы оценки городской территории, что является основной целью рассматриваемого исследования.
Материалы и методы. Комплексная задача требует многоаспектного подхода к систематизации информации о состоянии городской территории по следующим направлениям: энегоэффективность, зеленые технологии, сеть объектов здравоохранения и ее состояние, застройка и характер городской территории, экологическая стабильность и пр. Оптимизация сети здравоохранения с учетом применения энергосберегающих технологий в контексте низкоуглеродного развития возможна благодаря использованию геоинформационных систем.
Результаты исследования. В результате проведенного исследования с применением системного подхода к поэтапному планированию оптимизации сети медицинских учреждений и геоинформационных систем как инструмента территориально-пространственного анализа выявлены основные районы, требующие увеличения и развития социальной инфраструктуры, а именно лечебно-профилактических учреждений (ЛПУ), особенности городской территории — инфраструктурные показатели (транспорт) и показатели комфортности проживания (оценка городского озеленения). Определены базовые возможности и способы повышения энергоэффективности зданий ЛПУ.
Обсуждение и заключения. Перспективное развитие сети лечебно-профилактических учреждений на территории города осуществляется методом поэтапного планирования, основанном на применении дифференцированного нормативно-целевого подхода, многокритериальной оценке, позволяющим организовать достаточную медицинскую помощь в условиях конкретной системы расселения. Внедрение технологий информационного моделирования, зеленых технологий и энергосбережения обеспечит повышение уровня комфортности пребывания, снижение энергопотребления и нагрузки на коммунальную инфраструктуру города.

23-32 280
Аннотация

Введение. Строительство и эксплуатация зданий и сооружений на берегах рек и других водоемов с быстро изменяющимся уровнем воды связано с опасностью затопления или подтопления территории, которые могут приводить к значительному материальному ущербу и даже угрозе жизни и здоровью людей. Для таких участков важно составлять достоверный прогноз зон возможного затопления и подтопления и разрабатывать меры возможной инженерной защиты территорий, планы эвакуации или спасения населения в случае возникновения чрезвычайных ситуаций. В статье на примере двух потенциально подтопляемых участков в Туапсинском районе Краснодарского края, выделенных под застройку, выполнена количественная оценка опасности их подтопления на основе применения геоинформационной системы QGIS.
Материалы и методы. В исследовании применялись: анализ существующих методов оценки подтопления и затопления территорий; материалы многолетних наблюдений за уровнем воды в реках, за наиболее крупными затоплениями на изучаемых участках территории; анализ методов инженерной защиты территорий от подтопления и затопления; моделирование гидрогеологических и гидрологических процессов с использованием современной геоинформационной системы QGIS; разработка рекомендаций по инженерной защите застраиваемой территории и проектированию оснований и фундаментов зданий и сооружений.
Результаты исследования. В результате моделирования в геоинформационной системе QGIS процессов подтопления и затопления двух участков перспективной застройки в Туапсинском районе Краснодарского края были установлены границы зон потенциального подтопления и уровни подъема воды с различной вероятностью. Приведены графические результаты моделирования в системе QGIS и построены графики уровней подтопления по заданным разрезам и по контуру участка.
Обсуждение и заключения. Установлены границы наиболее опасных участков застройки, для которых обоснованы меры инженерной защиты. Разработаны рекомендации по проектированию и строительству зданий и сооружений на участках с учетом прогнозируемых опасностей их подтопления и затопления.

33-39 278
Аннотация

Введение. В последние годы многие исследователи заинтересовались применением различных типов метода конечных элементов для изучения проблем связанные с колебанием зданий. Наряду с применением метода конечных элементов для анализа собственных колебаний в последние десятилетия успешно используется физи- ческое моделирование. Масштабированное физическое моделирование и экспериментальные подходы также подходят для решения сложных проблем. Основная цель нашего исследования заключается в следующем: выявить зависимость динамических характеристик каркаса здания от геометрических характеристик элементов этого каркаса. Задача данного исследования: анализ и обзор по теме, определение научного дефицита, проведе- ние численных и экспериментальных исследований, формулирование выводов, моделирование, анализ результа- тов. Научная новизна состоит в том, что полученные данные по собственным колебаниям каркаса здания в зави- симости от геометрических характеристик элементов этого каркаса можно использовать в качестве оптимального соотношения жесткостей. Практическая значимость исследования состоит в разработке конкретных аналитических взаимосвязей для выбора варианта проектного решения каркаса здания с оптимальным параметром собственных частот в практике проектирования и строительства.
Материалы и методы. Создание и расчет конечно-элементной модели был выполнен в программном комплексе ЛИРА.
Результаты исследования. В результате расчета были получены частоты и периоды собственных колебаний каркаса здания.
Обсуждение и заключения. По результатам анализа собственных колебаний здания сделан вывод о том, что, изменяя жесткости элементов каркаса, можно подбирать его динамические характеристики для определения оптимального варианта проектного решения конструкций.

40-48 243
Аннотация

Введение. Данное исследование посвящено проблеме выбора конструктивных решений для усиления каркаса реконструируемого многоэтажного административного здания. Предметом исследования выбрано бывшее здание Совета Министров Республики Абхазия в г. Сухум.
Материалы и методы. При обследовании изучаемого здания были применены методы инструментального и визуального обследования, которые выявили значительный прогиб плиты покрытия и удерживающих ее двух стальных балок, а также появление трещин в несущих конструкциях и разрушение перегородок. По результатам обследования разработаны объемно-планировочные чертежи и ведомость дефектов конструкций. Разработана пространственная конечно-элементная модель здания в программном комплексе «ЛИРА-САПР» с учетом разработанных объемно-планировочных решений по реконструкции объекта исследования. Нагрузки и воздействия заданы с учетом требования актуальных норм проектирования. Учтены обнаруженные дефекты элементов конструкций.
Результаты исследования. Выполнен динамический расчет каркаса здания методом конечных элементов. Анализ результатов расчета показал, что все три формы колебаний крутильные, что говорит о сложных конструктивных решениях каркаса здания и требует дополнительных расчетов для обеспечения надежности конструктивных решений. Заданы динамические нагрузки на каркас здания с учетом требований к зданиям с каркасом сложной конструктивной системы. Результаты общего статического расчета показали, что несущие конструкции здания находятся в работоспособном состоянии за исключением плиты покрытия.
Обсуждение и заключения. По результатам численного эксперимента по моделированию работы плиты покрытия разработаны рациональные решения по ее реконструкции, даны рекомендации по учету сейсмических воздействий на каркас реконструируемого здания Совета Министров.



Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 2949-1835 (Online)