Постановка задачи. Целью работы является исследование несущей способности плитно-свайного фундамента при циклическом нагружении с учетом перераспределения усилий между сваями. Несущая способность плитно-свайного фундамента при циклическом нагружении состоит из трех составляющих: свай, грунта под плитой и грунта под нижним концом свай. Осадка продавливания плитно-свайного фундамента существенно изменяет распределение нагрузок на сваи, особенно на крайние и угловые, которые перегружены. В данной статье этот процесс рассматривается в трехмерном режиме с учетом совместной деформации всех элементов системы «свайный ростверк – сваи – грунт между сваями – грунт ниже острия». Учитывается перераспределение усилий между элементами системы при циклическом нагружении за счет возникновения деформаций грунта, свайного ростверка и свай, в соответствующих условиях. Несущая способность плитно-свайного фундамента определяется на стадии, когда тангенциальные напряжения вдоль боковой поверхности отсутствуют в верхней и в средней части сваи в результате достижения предельного сопротивления сдвигу. Грунт продавливается под острием, когда напряжение под пятой сваи и под плитой превышает усталостную прочность и максимальные деформации грунта при трехосном циклическом сжатии. Результаты. Проведены теоретические исследования. Рассмотрено перераспределение усилий между основными элементами плитно-свайного фундамента и изменение напряженно-деформированного состояния основания плитно-свайного фундамента при циклическом нагружении вследствие перераспределения усилий между угловыми, крайними и рядовыми сваями. Выводы. Значимость полученных результатов для строительной отрасли состоит в том, что впервые предложенная методика позволяет оценить несущую способность плитно-свайного фундамента. Сравнение результатов расчетов для предложенной модели с экспериментальными исследованиями показало хорошую сходимость.

Постановка задачи. В работе исследовались возможность и влияние на свойства получаемых композитов водной коллоидной дисперсии графеновых нанопластинок при поверхностной модификации поливинилхлорида. Результаты. Показано, что в результате диффузионной пропитки поливинилхлоридом в коллоидной дисперсии графеновых нанопластинок до оптимальной степени набухания (0,17 %) и последующего температурного воздействия в поверхностных слоях композитов, происходит образование упорядоченных структур, что обуславливает увеличение поверхностной микротвердости на 36 %, стойкости к истиранию – на 81 % и др. Выводы. Значимость полученных результатов для строительной отрасли заключается в разработке технологических параметров диффузионной модификации ПВХ для получения изделий с усиленными поверхностными свойствами и высоким сопротивлением к действию различных эксплуатационных факторов.

Постановка задачи. Цель исследования – оценка влияния совместимости полимера и различных пластификаторов на показатели качества и стабильности во времени конечного продукта – полимерно-битумного вяжущего. Результаты. На начальном этапе проведенных исследований определен базовый набор характеристик исходных материалов (битума и пластификатора). Управление структурообразованием исследуемых вяжущих осуществлялось посредством варьирования концентрации пластификатора, в качестве которого использовали: мазут, масло И-50, «Унипласт», экстракт селективной очистки масел, «Кэтгол». Исследование пластифицирующих добавок выполнялось на предмет летучести в диапазоне технологических температур приготовления полимерно-битумного вяжущего, показателей вязкости, также оценивался их групповой состав. В ходе выполнения эксперимента выявлена динамика изменения показателей свойств, модифицированных вяжущих, а также их термическая устойчивость, обусловленная составом пластификатора и его совместимостью с используемым полимером. Предложено исследовать совместимость компонентов: пластификатора и полимера, на подготовительном этапе, до приготовления лабораторных составов полимерно-битумного вяжущего. Разработаны рекомендации по применению пластификаторов для получения эффективных составов полимерно-битумных вяжущих. Изучен вклад совместимости системы «полимер-пластификатор» на устойчивость полимерно-битумного вяжущего к деструктивным процессам расслоения и старения. Выводы. Значимость полученных результатов исследования для строительной отрасли обусловлена отсутствием единой нормативной базы, регламентирующей требования к пластификаторам для модифицирования битумных вяжущих, в том числе приготовления полимерно-битумного вяжущего. Проведенные исследования убедительно демонстрируют, что совместимость полимера и пластификатора оказывает решающее влияние на показатели качества модифицированных битумных вяжущих, однако данный аспект в настоящее время для рассматриваемых систем должным образом не изучен.

Постановка задачи. Цель исследования – изучение влияния портландцементов с различным минералогическим составом на скорость набора пластической прочности цементного камня, на основные реологические характеристики смесей и на физико-механические свойства композитов, сформованных методом послойного экструдирования (3D-печати), определить особенности их выбора из числа исследуемых при проектировании составов для технологии строительной 3D-печати (3DCP). Результаты. Установлено, что с позиции доступности цементов на рынке, при разработке составов бетонных и растворных смесей для 3D-печати наиболее целесообразно применять как цементы без минеральных добавок, так и цементы с добавками. С позиции минералогического состава цементов наиболее целесообразным является применение цементов с повышенным содержанием в клинкере минералов С3S и С3A, использование которых обеспечит быстрый набор прочности свежесформованной бетонной смеси в начальные сроки твердения в 3DCP. С точки зрения скорости набора пластической прочности по времени наиболее эффективными из числа исследуемых являются смеси на основе ЦЕМ II/А-П 32,5Н и ЦЕМ II/А-Ш 32,5Б, для которых характерно более ранее наступление начала схватывания по сравнению с остальными исследуемыми составами. Среди рассмотренных видов портландцементов с точки зрения получения наиболее оптимальных реологических показателей и высоких показателей физико-механических свойств при проектировании составов целесообразным в 3DCP является применение растворных и мелкозернистых бетонных смесей при Ц/П=1:3 и марки по подвижности Пк 2 на основе портландцемента ЦЕМ I 42,5Н, песка с модулем крупности Мк 3. Вместе с тем, в 3DCP возможно применение и других исследуемых портландцементов, которые в меньшей степени способствуют получению оптимальных реологических свойств, с применением модифицирующих добавок. Выводы. Значимость полученных результатов для строительной отрасли состоит в обосновании выбора портландцемента при проектировании составов для 3DCP с учетом доступности его на строительном рынке, минералогического состава, скорости структурообразования и получения оптимальных реологических показателей и высоких показателей физико-механических свойств композитов.

Постановка задачи. Цель исследования – изучение особенностей свойство- и структурообразования композиционного шлакощелочного вяжущего с добавками термоактивированных глин в зависимости от содержания и состава аморфной фазы и низким содержанием щелочного активатора (4 М NaOH). Результаты. Методами рентгенофазового анализа установлено, что основными продуктами твердения композиционного шлакощелочного вяжущего являются C-N-(A)-S-H гель, кальцит, цеолиты, фожазит, анальцим. Получено композиционное шлакощелочное вяжущее с добавкой 30 % термоактивированной глины и прочностью при сжатии в возрасте 28 суток до 30 МПа. Установлено, что термоактивированная глина, содержащая 60 % реакционноспособной фазы, пригодна для использования в качестве дополнительного алюмосиликатного компонента к шлаку. Выводы. Значимость полученных результатов для строительной отрасли состоит в том, что полученные результаты вносят вклад в развитие теоретических основ, расширение сырьевой базы и номенклатуры бесклинкерных низкообжиговых минеральных вяжущих.

Постановка задачи. Оценить «карбонатные» цементы низкой водопотребности и бетоны на их основе по экологическим показателям, рассчитываемым по клинкероёмкости вяжущих. Результаты. Разработанные авторами «карбонатные» цементы низкой водопотребности с содержанием клинкера от 20 до 70 % превосходят стандартные цементы по всем техническим показателям и способны заменить их при производстве бетонов, имея при этом самый низкий «углеродный след», оцениваемый по экологическому рейтингу, предложенному Л. Эвансом и М. Муттером. Предлагается рассматривать экологический рейтинг не только для цемента, но и для цементного бетона и конструкций из него, охватывая весь их жизненный цикл вплоть до этапа утилизации демонтируемого объекта. Рассчитан экологический показатель КцСО2 «карбонатных» цементов низкой водопотребности и показано, что по сравнению с европейскими цементами, также содержащими добавки известняков, он ниже в 2 раза. Выводы. Значимость полученных результатов для строительной отрасли состоит в обосновании использования «карбонатных» цементов низкой водопотребности, как обладающих наиболее низким содержанием цементного клинкера, что отвечает самым жестким экологическим требованиям по объемам выбросов углекислого газа в атмосферу.

Постановка задачи. В настоящее время не учитывается влияние ветрового воздействия на монтируемые конструкции. Особенно опасна пульсационная составляющая ветровой нагрузки. Цель данного исследования – совершенствование методов определения опасной зоны работы башенного крана вблизи строящихся объектов в зависимости от силы ветра и высоты монтажного горизонта. Результаты. Основные результаты исследования состоят в определении влияния скорости ветра и его пульсационной составляющей на изменение опасной зоны башенного крана в зависимости от высоты его работы. В качестве монтируемых грузов приняты основные конструкции, используемые на строительной площадке: опалубка, панели, плиты перекрытия. Воздействие ветра оказывает значительное влияние на увеличение опасной зоны работы крана. Данное воздействие увеличивается с увеличением парусности. Получен коэффициент в дополнение к нормативным требованиям по определению опасной зоны работы башенного крана. Рассмотрены основные виды используемых грузов на строительной площадке с высокими показателями парусности и определены расчетным путем их возможные отклонения при проведении строительно-монтажных работ. Выводы. Значимость полученных результатов для строительной отрасли состоит в том, что, с целью снижения ветрового давления необходимо предусматривать мероприятия по уменьшению сопротивления поверхности груза и предотвращение его раскачивания.

Постановка задачи. На многих промышленных предприятиях образуются нефтесодержащие сточные воды, загрязненные нефтепродуктами и твердыми взвешенными веществами. Одним из методов очистки нефтесодержащих сточных вод является напорная флотация. Целью работы является исследование эффективности очистки производственных стоков предприятий железнодорожного транспорта методом напорной флотации. Задачи исследования: - изучение очистки нефтесодержащих сточных вод при добавлении реагентов; - изучение очистки нефтесодержащих сточных вод при увеличении давления в сатураторе; - изучение очистки нефтесодержащих сточных вод при изменении времени пребывания жидкости в сатураторе. Результаты. Основные результаты исследований состоят в определении эффективности очистки нефтесодержащих сточных вод с использованием напорной флотации. Проведенные на экспериментальной установке исследования показали достаточно высокую эффективность применения флотаторов с горизонтальным движением жидкости для очистки нефтесодержащих сточных вод. Выводы. Значимость полученных результатов для строительной отрасли состоит в возможности использования разработанной технологии очистки нефтесодержащих сточных вод с использованием напорной флотации на предприятиях по ремонту подвижного состава железнодорожного транспорта.

Постановка задачи. Совместная работа бетона и арматуры преимущественно обеспечивается механическим сцеплением. Для повышения прочности сцепления предлагается локально увеличивать сечение стеклопластиковой арматуры за счет утолщений. Утолщения создаются на производстве, путем внедрения в структуру стеклопластиковой арматуры обрезков при протяжке нитей через фильеру. Результаты. Основные результаты работы состоят в экспериментальном исследовании нового профиля стеклопластиковой арматуры с определением прочностных и деформативных характеристик сцепления, выполненных по ГОСТ 31938-2012. Выводы. Значимость полученных результатов исследования для строительной отрасли состоит в том, что арматурные стержни с утолщениями повышают прочность сцепления на 67,8 % по сравнению с аналогичной арматурой без утолщений и на 46,6 % по сравнению с другими производителями. Данное решение может применяться в тех случаях, когда длина заделки в бетон недостаточна для передачи усилий, то есть является альтернативой крюкам, лапкам, гайкам и т.д., применяемым для стальной арматуры.

Постановка задачи. С развитием технологий растет актуальность эффективного градорегулирования. Одной из главных задач градостроительного регулирования постиндустриальных городов становятся методы определения наиболее выгодного пути развития заброшенных промышленных территорий. Результаты. Результаты данного исследования – начальный этап аналитической работы по формированию отечественной современной теоретической основы для управления городами России. Исследование направлено на приращение лучших градостроительных решений к отечественному опыту. Выводы. Значимость полученных результатов для архитектуры состоит в открытии новых методик и особенностей градостроительной реконструкции сложившихся промышленных территорий в черте города. Также авторы раскрывают прототипы промышленных территорий и подходы к их реконструкции. В ходе исследования на примере двух немецких городов рассмотрены три морфотипа промышленных территорий: интегрированный, смежный и автономный. В статье приводится описание значения взаимоотношений и инфраструктуры в городском пространстве.

Постановка задачи. Цель исследования – поиск и определение историко-культурной идентичности фрагмента исторического центра города Казани (Ямской слободы), посредством выделения утраченных функций и особенностей среды, а также дальнейшая разработка рекомендаций для реновации участка в современных социально-экономических, культурных условиях. Результаты. Проведен анализ теоретических основ, историко-градостроительный анализ территории исследования, социологический опрос, синтез и обобщение данных. На данной основе разработаны рекомендации по сохранению, воссозданию и развитию историко-культурной идентичности фрагмента исторического центра города Казани на примере территории Ямской слободы. Выводы. Значимость полученных результатов для строительной отрасли и градостроительной практики состоит в возможности применения выявленных принципов организации пространства в рамках реконструкции и комплексного освоения территории Ямской слободы исторического поселения города Казани с учетом ценности, и степени сохранности ее отдельных фрагментов.

Постановка задачи. Целью исследования является изучение пространства городской активности в сложившейся структуре города. Основными задачами исследования являются изучение и обобщение существующих теорий и концепций классификации городских пространств, анализ изучаемых городских площадей, с точки зрения специфики и количества происходящих на них функциональных процессов, и на основе аналитических данных, составления комплексной авторской классификации пространств городской активности. Результаты. Были изучены, проанализированы существующие теории и концепции изучения городского пространства, выявлены современные мировые тенденции и подходы к классификации городских пространств, изучены и проанализированы три городские площади в г. Казани, составлена авторская классификация. Выводы. Значимость полученных результатов для архитектуры и градостроительной науки состоит в том, что составленная классификация может быть использована в градостроительной практике на территориях новой застройки при внедрении пространств городской активности.

Постановка задачи. Цель исследования – выявление основных тенденций и принципов архитектурной организации современных центров паллиативной помощи. В работе решаются следующие задачи: выявляются тенденции и специфика архитектурно-планировочных и функциональных решений, формируются и практически апробируются архитектурные принципы их организации. Для решения задач произведен анализ современной отечественной и зарубежной практики архитектурного проектирования и строительства хосписов; анализ теоретических работ и обзорных статей. Результаты. Исследованием выявлены следующие тенденции в архитектурном проектировании и организации хосписов: гуманизация комплекса хосписа, в том числе, обеспечение совместного пребывания пациента с родными и близкими, формирования комфортной среды для общения и изоляции, внимание к эстетическому окружению и эмоциональному воздействию среды; формирование домашней обстановки; пространственная ясность; универсальный дизайн; включение в комплекс пространств для социальной и духовно-религиозной поддержки. В работе сформулированы принципы архитектурной и пространственной организации хосписов: пространственная ясность и связанность; создание целостной и универсальной среды; разнообразие сценариев организации пространств и процессов; открытость и мобильность; приоритет домашней обстановки; интеграция пространств для социальной и духовной поддержки. Принципы применены авторами при проектировании нового стационара взрослого хосписа в г. Казани. Выводы. Значимость полученных результатов для архитектуры состоит в формировании универсальных принципов архитектурно-планировочной и функциональной организации центра паллиативной помощи. Результаты исследования составят базу при формировании технических заданий, проектирования и строительства хосписов.

Постановка задачи. Цель исследования – разработать инновационную модель компактного жилья для продуктивного образа жизни в современном городе. Особое внимание уделено массовой средне-этажной жилой застройке периода 1960-70 годов («хрущевкам»), широко представленным в российских городах, в том числе в г. Казани, и остро нуждающимся в реновации. Результаты. В работе на основе теории архитектуры и урбанизма выявлены принципы организации физически и психологически комфортного пространства для жизни с учетом естественного освещения. Данные принципы сопоставлены с действующими градостроительными нормативами (для г. Казани, Республика Татарстан) и существующими методами реновации жилого фонда. Данный анализ выявил актуальность дополнительного уплотнения жилого фонда средне-этажной массовой застройки и доказал экономическую эффективность подобной стратегии реновации. На основе анализа создана универсальная модель 2-уровневых надстроек на крыше типичного городского 5-этажного жилого дома. Данная модель апробирована в концептуальном проекте для г. Казани, который показал успешность разработанной системы частных и общественных пространств на крышах существующих жилых зданий, где уникальное распределение естественного света создает физический и психологический комфорт в городском жилье. Выводы. Значимость полученных результатов для архитектуры составляют: 1. Новые архитектурные приемы реновации жилого фонда с применением тенденций устойчивой архитектуры; 2. Повышение экономической ценности территорий жилой застройки; 3. Повышение плотности жилой застройки с учетом физического и психологического комфорта жителей; 4. Визуальное разнообразие среды жилых районов.

Постановка задачи. Цель настоящего исследования – создание методологии проектирования жилой трехлучевой объёмно-планировочной структуры для высокоплотной жилой застройки малой и средней этажности. Методология создана для центральной и южной зон инсоляции России в условиях санитарных норм 2017 года. Методология применима в странах, размещенных в обоих полушариях нашей планеты с зеркально отражёнными условиями норм инсоляции России. Результаты. Разработана методология, создающая множество типов «дочерних» жилых секций на основе одной «Т»-образной трёхлучевой жилой секции, которая названа «материнской». Прикладным результатом исследования явилась методика из 27 планиметрических методов архитектурной комбинаторики и кинетики, а также два патента. Представленные методы реализованы в кирпиче при реконструкции жилого квартала № 75 исторического центра города Мензелинск в Республике Татарстан. Выводы. Значимость полученных результатов для архитектуры заключается в энергоэффективном проектировании, выраженном в уменьшении времени проектирования и в увеличении типов «дочерних» жилых секций. Методология необходима для создания компьютерной программы по проектированию жилой трёхлучевой объёмно-планировочной структуры. На основе кинетики её элементов создаются иные многолучевые структуры жилой застройки различной этажности.

Постановка задачи. В данном исследовании проанализированы положительные примеры реализованных учреждений для детей-сирот в границах пяти стран: Россия, Дания, Германия, Франция, США. Изучена их функциональная и архитектурно-планировочная структура с целью разработки принципов проектирования и выделена основная типологическая классификация современных учреждений. Объект исследования – современные учреждения для детей-сирот, реализованные в Российской Федерации и за рубежом. Предмет исследования – функциональные и архитектурно-планировочные решения учреждений для детей-сирот в границах пяти стран – Россия, Дания, Германия, Франция и США. Цель исследования – разработать принципы по формированию функциональной и архитектурно-планировочной структуры учреждений для детей-сирот, которые помогут подготовить ребенка к самостоятельной жизни, сформировать его личные качества и профессиональные навыки. Задачи исследования: изучить отечественный и зарубежный опыт проектирования учреждений для детей-сирот; сформировать основные принципы функциональной и архитектурно-планировочной структуры учреждений для детей-сирот; составить типологическую классификацию этих учреждений. Результаты. В результате анализа отечественного и зарубежного опыта проектирования учреждений для детей-сирот выявлены основные принципы функциональной и архитектурно-планировочной структуры и составлена типологическая классификация современных учреждений. Выводы. Проанализированы сформированные задачи и выявлены теоретические основания для последующих исследований и реализации в данной проектной деятельности.