Постановка задачи. В условиях плотной городской застройки проектирование и строительство новых объектов все чаще осуществляется в непосредственной близости к существующим зданиям, что требует разработки модели для расчета деформаций оснований зданий в единой системе с фундаментами, основанием и окружающим грунтом. Целью данной работы являлась оценка влияния устройства котлована глубиной 13 м без крепления стенок рядом с существующим зданием на осадки основания. Для этого необходимо было оценить характер влияния устройства глубокого котлована на существующее здание и разработать расчетную модель для определения деформаций основания здания с учетом совместного деформирования системы «надземная и подземная части здания – фундамент – грунтовое основание». Результаты: Комплексное моделирование напряженно-деформированного состояния и выполненные численные исследования позволили установить, что устройство глубокого котлована привело к одновременному вертикальному и горизонтальному перемещению грунтов основания фундаментов здания 30.1 мм и 19.8 мм соответственно. Возникло множество линий сдвига грунтового массива под фундаментами, свидетельствующих о достижении первого предельного состояния оснований фундаментов. Устройство глубокого котлована привело к чрезмерному и дополнительному деформированию фундаментов, крену фундаментов и здания в целом, а так же к усилиям в конструкциях выше предельно допустимых. Выводы: Значимость разработанной модели основания для строительной отрасли состоит в том, что она позволяет определять осадку оснований фундаментов с учетом режимов нагружения.

Постановка задачи. Железобетонные шпалы являются специальными конструкциями из-за сложной геометрии и повышенных требований к их трещиностойкости и выносливости. Необходимая трещиностойкость и выносливость обеспечиваются применением предварительно напряженной арматуры. Таким образом, совершенствование армирования железобетонных шпал и разработка методов их расчета является актуальной задачей. Цель исследования - на основе теоретических исследований разработать методы расчета выносливости и трещиностойкости железобетонных шпал с предварительно напряженной стержневой арматурой. Результаты. Разработаны новые методы расчета выносливости и трещиностойкости железобетонных шпал с предварительно напряженной арматурой. Выводы. Значимость полученных результатов для строительной отрасли заключается в том, что предложенные методы позволяют более точно оценивать выносливость и трещиностойкость железобетонных шпал с предварительно напряженной арматурой.

Постановка задачи. В сборно-разборных металлических каркасных системах узлы соединения ригелей со стойками часто выполняются клинового или чашечного типа. В таких соединениях зависимость изгибающего момента от угла взаимного поворота элементов является нелинейной. На данный момент отсутствует инженерная методика оценки несущей способности стойки, имеющего на концах закрепления с нелинейной поворотной жёсткостью. Целью этой работы является разработка инженерной методики определения предельной силы сжатия для упругого призматического стержня с концевыми закреплениями с одинаковой нелинейной монотонно убывающей поворотной жёсткостью с учётом начальной кривизны. Задачами исследования являются: вывод зависимостей для продольной силы в центрально сжатом стержне при прямолинейной форме и наличии начальной кривизны, анализ установленных зависимостей и получение на их основе способа определения предельной силы сжатия. Результаты. Получена приближённая формула для определения силы сжатия в упругом стержне в зависимости от его изгибной жёсткости, длины и стрелы начального прогиба, а также функции изгибающего момента и угла поворота на концах. Выводы. Значимость полученных результатов для строительной отрасли состоит в том, что предложенная формула позволяет определить предельную силу сжатия упругого стержня с концевыми закреплениями, имеющими одинаковые нелинейные монотонно убывающие поворотные жёсткости, с учётом начальной кривизны, например, для стоек сборно-разборных каркасных систем.

Постановка задачи. Плоская статически определимая решетчатая ферма с прямолинейным нижним поясом и криволинейным верхним имеет три подвижные и одну неподвижную опоры. Для такого случая требуется вывести формулу зависимости от числа панелей величины прогиба фермы и горизонтального смещения подвижных опор. Цель работы ? исследовать конструкцию на ее кинематическую изменяемость и получить формулу зависимости от числа панелей прогиба конструкции и сдвига подвижной опоры при трех типах нагружения фермы. Задачи исследования заключаются в разработке схемы статически определимой фермы с четырьмя опорами, определении условий кинематической изменяемости конструкции и получении аналитических зависимостей прогиба и усилия в некоторых стержнях от числа панелей. Для определения усилий в стержнях и реакций опор составляется и решается система уравнений равновесия шарнирных узлов. Прогиб определяется с помощью интеграла Мора. Обобщение аналитических решений ряда ферм с различным числом панелей на случай произвольного числа панелей выполнено с помощью операторов символьной математики Maple. Коэффициенты при подобных выражениях в искомой формуле определяются из рекуррентных уравнений, составленных в этой системе на основе анализа последовательности решений. Результаты. Показано, что для некоторого числа панелей ферма обладает свойством мгновенной изменяемости. Это подтверждается найденным распределением виртуальных скоростей шарниров конструкции. Рассмотрено действие равномерной распределенной узловой нагрузки по криволинейному верхнему или нижнему поясам и действие сосредоточенной нагрузки на середину пролета. Получены аналитические зависимости усилий в наиболее растянутых и сжатых элементах от числа панелей в ферме. Выводы. Предложена схема фермы, допускающая получение конечной формулы для зависимости прогиба и усилий в стержнях при произвольном числе панелей. Показано, что прогиб скачкообразно зависит от числа панелей, что дает возможность увеличить жесткость, подобрав оптимальное число панелей. Предложенный алгоритм вывода расчетных формул может быть использован при нахождении аналитических решений для других регулярных конструкций.

Постановка задачи. В действующих нормативных документах (СП 50.13330 и ISO 13788) учёт защиты от переувлажнения выполняют по глади конструкции, то есть в теплотехнически однородных частях ограждения. Требование защиты от переувлажнения неоднородных узлов отсутствует. Вместе с тем, натурные и численные исследования показывают, что во многих случаях переувлажнение происходит именно в местах теплотехнической неоднородности. Поэтому не учет данной проблемы на этапе проектирования может привести к потере теплофизических свойств конструкций и их долговечности. Качественная оценка степени увлажнения теплотехнической неоднородности становится доступной широкому кругу инженеров в связи с появлением специализированного программного обеспечения (ПО). Однако остаются неясными вопросы как самого метода подобного расчета, так и трактовки полученных результатов. Таким образом целью исследования является оценка действующих методов определения влажностного состояния ограждающих конструкций на примере типового узла теплотехнической неоднородности. Результаты. Приведены результаты численного исследования влажностного состояния фрагмента ограждения на основе программного комплекса с двухмерным переносом парообразной влаги по Г. Глазеру. По полученным полям влажности уточнены расчетные величины теплопроводности по сечению фрагмента. Приведен пример оценки переувлажнения конструкции, разработанный на основе упрощенных стационарных методов Г. Глазера, а также Сафина И.Ш. и Куприянова В.Н. Выводы. Показано, что выполнение требований по защите от переувлажнения однородного фрагмента конструкции согласно п.8 СП 50.13330 недостаточно, в дополнение к существующим расчетам необходима оценка возможного переувлажнения в местах теплотехнической неоднородности. Предложен альтернативный метод оценки влажностного состояния конструкций от переувлажнения в местах теплотехнической неоднородности, разработанный на основе методов Г. Глазера, И. Ш. Сафина и В. Н. Куприянова.

Постановка задачи. Существует множество способов расчета железобетонных и стальных конструкций, но в настоящее время отсутствуют полные нормативные документы для проектирования сталежелезобетонных конструкций для случая, когда стальная двутавровая балка заделана в тело бетона. В связи с этим вопрос изучения работы сталежелезобетонных конструкций весьма актуален в настоящее время. Из-за отсутствия полной нормативной базы по расчету сталежелезобетонных балок с частичным обетонированием двутавровых сечений в бетоне появляется необходимость в модели расчета конструкций численными методами. Целью работы является разработка методики и модели определения разрушения бетона через диаграмму деформирования, с помощью программного комплекса ANSYS. Задачи работы: провести анализ исследований и экспериментов сталежелезобетонных балок с частичной заделкой двутавровых сечений в бетоне и на основе эксперимента предложить способ определения разрушения бетона через диаграмму деформирования в программном комплексе ANSYS. Результаты. Представлена модель в программном комплексе ANSYS, описывающая работу сталежелезобетонной балки с частичной заделкой двутаврового сечения в бетоне, позволяющая оценить напряженно-деформированное состояние всего сечения. Выводы. Значимость полученных результатов для строительной отрасли заключается в том, что предложенная модель в программном комплексе ANSYS позволяет оценить напряженно–деформированное состояние конструкции. Это является существенным вкладом в развитие методики и совершенствование нормативной базы расчетов при проектировании сталежелезобетонных конструкций

В статье представлен обзор современного состояния актуальной проблемы снижения материалоемкости промышленности строительных материалов путем вовлечения в их производство крупнотоннажных промышленных отходов, к которым относятся и разнообразные отходы топливно-энергетического комплекса. Проанализированы виды образующихся и приведены объемы накопленных к настоящему времени различными отраслями топливно-энергетического комплекса отходов. Приведен обзор современных достижений в области эффективного обращения с отходами при производстве минеральных вяжущих, материалов и изделий на их основе. Показан недостаточный уровень реализации перспективных вариантов использования отходов в промышленности строительных материалов и снижения нагрузки топливно-энергетического комплекса на окружающую среду. Сформулированы основные направления решения проблем экологической безопасности, ресурсо- и энергосбережения в производстве цементов и бетонов.

Постановка задачи. Главной проблемой древесно-полимерных композитов является значительное ухудшение свойств при введении органического наполнителя в количестве 50 м.ч. и более, что требует применения эффективных модификаторов. Общеизвестна положительная роль различных волокнистых модификаторов для древеснонаполненных композитов на основе полипропилена и полиэтилена, однако их влияние на поливинилхлоридные составы изучено недостаточно. Цель работы заключается в исследовании свойств и структуры древесно-полимерных композитов на основе поливинилхлорида, модифицированных коротковолокнистой базальтовой фиброй. Задачами исследования являются: создание армированных древесно-полимерных композитов с равномерным распределением волокон наполнителя, а также оценка влияния базальтовой фибры на физико-механические свойства композитов. Результаты. В работе представлены результаты исследований древесно-полимерных композитов на основе поливинилхлорида, усиленных коротковолокнистой базальтовой фиброй. Данные электронной микроскопии показали равномерное распределение волокон базальтовой фибры по объему исследуемых образцов. Модификация древесно-полимерных композитов привела к увеличению прочности на изгиб на 22% и снижению водопоглощения на 32%. Выводы. Значимость полученных результатов для строительной отрасли состоит в том, что за счет улучшения наиболее важных физико-механических показателей древесно-полимерных композитов на основе поливинилхлорида может быть расширена область применения данных видов изделий.

Постановка задачи. Cмеси полимеров обладают свойствами, превосходящими свойства каждого компонента по отдельности, что связано с межфазными взаимодействиями двух полимеров. Основные исследования в области смесей полимеров направлены на изучение структуры композитов, подверженных ударным и растягивающим нагрузкам. Структура и механизм разрушения определяются соотношением компонентов в смеси полимеров. Поэтому целью исследования является изучение структуры смесей полимеров на основе поливинилхлорида и тройного сополимера акрилонитрил-бутадиен-стирола. Задачами исследования являются: изучение химического состава порошкообразного акрилонитрил-бутадиен-стирола и экструдированных смесей полимеров поливинилхлорида / акрилонитрил-бутадиен-стирола методом ИК-спектроскопии; сравнение структурных особенностей поливинилхлоридных-композиций при разных концентрациях акрилонитрил-бутадиен-стирола. Результаты. Оценена структура акрилонитрил-бутадиен-стирола методом ИК-спектроскопии, определяющая условия совместимости с поливинилхлоридом. Рассмотрено влияние разных концентраций акрилонитрил-бутадиен-стирола на структуру поливинилхлорид-композиций. При введении акрилонитрил-бутадиен-стирола до 20 мас.ч. наблюдается формирование микрогетерогенной структуры композита, а при введении 50 и 100 мас.ч. акрилонитрил-бутадиен-стирола на 100 мас.ч. поливинилхлорида выявлено образование непрерывной фазы двух полимеров, что подтверждено результатами энегодисперсионного анализа. Выводы. Значимость полученных результатов для строительной отрасли состоит в том, что при формировании непрерывной фазы смеси полимеров обеспечивается высокая ударная прочность конечного изделия по сравнению с композициями на основе индивидуальных полимеров (поливинилхлорида или акрилонитрил-бутадиен-стирола).

Постановка задачи. Актуальная на сегодняшней день проблема - колееобразование на дорожных покрытиях - приводит к снижению срока эксплуатации автомобильной дороги. Для решения этой задачи дорожного строительства одним из приоритетов является повышение физико-механических свойств асфальтобетона и его устойчивости к образованию колеи пластичности. Введение в состав щебеночно-мастичного асфальтобетона стабилизирующих добавок на основе отходов производства позволяет не только регулировать его физико-механические свойства, но и решает проблему утилизации отходов. Цель исследования – изучение влияния диспергированных отходов производств резино-технических изделий на физико-механические свойства битумного вяжущего и щебеночно-мастичного асфальтобетона. Основными задачами являются изучение влияния резиновой крошки на растяжимость, температуру размягчения и хрупкости битумного вяжущего; отработка технологического режима получения асфальтобетона на основе битумно-резинового вяжущего и изучение влияния резиновой крошки на прочность и сдвигоустойчивость щебеночно-мастичного асфальтобетона. Результаты. Установлено повышение сдвигоустойчивости щебеночно-мастичного асфальтобетона при добавлении отходов резино-технических изделий в битумное вяжущее. Отработана технология приготовления битумо-резиновой композиции. Выводы. Оптимизация технологии изготовления битумно-резиновой композиции и введение ее в состав щебеночно-мастичного асфальтобетона позволит повысить его физико-механические характеристики, что в перспективе увеличит период эксплуатации асфальтобетонных дорожных покрытий, изготовленных на его основе.

Целью работы является исследование гранулированных стабилизирующих добавок с различным содержанием целлюлозы на физико-механические характеристики битума. Актуальность исследования связана с тенденцией роста интенсивности движения автомобильного транспорта в Российской Федерации. Как следствие, происходит увеличение требований по межремонтным срокам автомобильных дорог, по экологической безопасности. Соответствию данным требованиям способствует применение более стойких к растущим нагрузкам щебеночно-мастичных асфальтобетонов со стабилизирующими добавками. Результаты. Модифицирование битума стабилизирующей добавкой (с содержанием волокон целлюлозы и воска – 60 % и 40 % соответственно) в количестве 2 % и 4 % повышает следующие физико-механические характеристики: температура размягчения по кольцу и шару на 7,36 % и 26,18 %; глубина проникания иглы при 25 оС – 6,25 % и 12,5 %; растяжимость при 0 °C – 105,24 % и 74,33 % соответственно. Модифицирование битума стабилизирующей добавкой (с содержанием волокон целлюлозы и воска – 20 % и 80 % соответственно) в количестве 2 % и 4 % повышает температуру размягчения по кольцу и шару на 22,29 % и 59,10 %; снижает глубину проникания иглы при 25 оС – 10,34 % и 5,49 %; увеличивает растяжимость при 0 °C – 110,35 % и 9,27 % соответственно. Выводы. Выявлены закономерности влияния стабилизирующих добавок с различным содержанием волокон целлюлозы и воска на физико-технические характеристики битума.

Постановка задачи. Задача расчета ветровых воздействий на навесные фасадные системы остается актуальной и по сей день. При выборе креплений таких фасадов необходимо правильно рассчитывать ветровые нагрузки. Цель исследования – получение расчетных интегральных и распределенных аэродинамических характеристик для различных прямоугольных цилиндров методом дискретных вихрей. Для ее достижения было необходимо выполнить следующие задачи: на основе алгоритма метода дискретных вихрей разработать алгоритм моделирования обтекания прямоугольного цилиндра, реализация разработанного алгоритма в виде расчетной программы и проведение численных исследований по определению аэродинамических характеристик прямоугольных цилиндров. Рассматривается задача двумерного нестационарного отрывного обтекания прямоугольной призмы несжимаемой средой. Расчеты были проведены для различных прямоугольных сечений при различных шагах интегрирования и числа присоединенных вихрей на контуре обтекаемого прямоугольника. Показано, что варьированием этих параметров можно получить аэродинамические характеристики, близкие к экспериментальным. Результаты. Получены зависимости коэффициентов аэродинамических сил для различных прямоугольников от времени. Показано распределение коэффициента давления по поверхности прямоугольника соответствующее максимальной подъемной силе. Выполнено сравнение полученных расчетных зависимостей коэффициентов сил и числа Струхаля для различных прямоугольников с имеющимися экспериментальными данными. Даны рекомендации по подбору шага интегрирования и по количеству присоединенных вихрей на контуре прямоугольника. Выводы. Значимость полученных результатов для строительной отрасли состоит в возможности оценки элементов конструкции прямоугольного сечения на прочность и усталость c применением рассчитанных коэффициентов сил. Вычисленное распределение коэффициента давления по поверхности прямоугольного контура, можно использовать для определения ветровых нагрузок на фасадные панели многоэтажных жилых домов.

в статье анализируются основные действующие документы, связанные с развитием исторических поселений. На примере Казани описывается современная ситуация развития исторического поселения, где одной из ключевых задач является разрешение существенного антагонизма между необходимой столице республики представительской функцией и регламентами, нацеленными на сохранение планировочных и архитектурных качеств городской среды. В статье описываются механизмы, которые должны стать основанием для корректировки действующей градостроительной документации на территории исторического поселения, быть публичными и формализованными. Цель исследования – определение, выявление и сохранение историко-культурной идентичности города при градостроительной реконструкции городской архитектурно-пространственной среды на примере территории исторического поселения Казани, посредством выделения преимущественных принципов архитектуры и градостроительства, характерных для данного поселения, для их сохранения и при изменениях среды в ходе нового строительства. Актуальность исследования обусловлена присвоением в 2017 году центральной части Казани площадью 22,5 кв. км. статуса «исторического поселения». Основные результаты исследования состоят в формировании методики сохранения и рационального развития историко-культурной идентичности крупного исторического поселения на примере города Казани. Сделан вывод, что разработанная методология имеет важное практическое значение и может быть учтена в реальной градостроительной практике, нацеленной на регенерацию, реновацию и реконструкцию сложившихся исторических территорий.

Постановка задачи. Для многих агломераций моноцентричного типа формирующихся, вокруг городов-миллионников, характерны схожие проблемы территориального развития – перегрузка транспортной сети, отток населения из малых, средних городов, сельских поселений, сверхукрупнение и уплотнение города-ядра, застройка пригородных участков, сокращение площади рекреационных территорий, лесопарковых зон, освоение периферийных территорий по принципу «спальных районов». Определение особенностей развития поселений-спутников в составе агломерации, приоритетных направлений их пространственного развития может помочь в более эффективном и скоординированном пространственном и экономическом развитии территорий. В связи с этим определение устойчивой модели агломерационных территорий ? важная и актуальная тема исследований и практической работы специалистов в области территориального планирования и управления развитием территорий. Цель исследования – разработка устойчивой модели пространственно-территориального развития Казанской агломерации. Задачи исследования – анализ пространственного и социально-экономического развития поселений городского типа в структуре Казанской агломерации, выявление ключевых направлений их пространственного развития. Результаты. Проанализированы демографические данные, показатели занятости и обеспеченности жилищным фондом, уровень социально-культурного и бытового обслуживания, рассмотрены пространственные и социально-экономические характеристики поселений, проанализировано современное использование городских территорий, выявлены проблемы, определены предпосылки формирования пространственно-территориальной модели Казанской агломерации. Выводы. Детальное изучение особенностей градостроительного развития поселений городского типа в составе Казанской агломерации, уточнение стратегий их пространственного и социально-экономического развития позволит определить принципы территориального развития Казанской агломерации и сформировать комплексную модель ее пространственного развития. Полученные результаты могут быть положены в основу концепции схемы территориального планирования Казанской агломерации.

Постановка задачи. В настоящее время для города Казани актуальна тема создания и возрождения общественных городских пространств, что требует обращения к историческому опыту их проектирования и застройки. Цель исследования заключается в выявлении архитектуры сооружений зрелищного назначения в садах Казани на период второй половины XIX – начала ХХ вв. Задачами работы являются изучение библиографических, иконографических и архивных материалов по теме исследования; выявление типологии и проведение архитектурного анализа зрелищных сооружений, расположенных на территориях садов Казани на период второй половины XIX – начала ХХ вв. Результаты. Изучение архитектуры сооружений зрелищного назначения, расположенных на территориях городских садов Казани на период второй половины XIX – начала ХХ вв., позволило выявить основные типы сооружений – театры, открытые сцены, эстрады, воксалы; архитектурно-планировочные, конструктивные и стилистические решения, а также социальные и природно-климатические предпосылки их возникновения и развития. Выводы. Результаты исследования могут быть полезны при реставрации, проектировании и воссоздании общественных объектов на территории исторического центра города Казани и других исторических поселений, а также в курсе лекций по истории архитектуры в строительных и архитектурных учебных заведениях Казани и городов Поволжья.