Архив

Большие данные при прогнозировании климатической стойкости строительных материалов. I. Температура и влажность воздуха

https://doi.org/10.58224/2618-7183-2023-6-3-18-30
Аннотация
В статье проведен сравнительный анализ количественных значений температуры и относительной влажности окружающего воздуха, рассчитанных согласно ГОСТ 16350-80 для умеренно континентального климата (представительный пункт – г. Москва), и полученных на метеорологической станции НИ МГУ им. Н.П. Огарева (г. Саранск) за период с 2015 по 2022 гг. Установлено существенное расхождение расчетных и накопленных значения метеорологиче-ских факторов. На исследуемом временном отрезке разброс значений разницы между расчет-ными и накопленными значениями составил от -5,8 до 10 оС для температуры воздуха и от -36,4 до 32,5% для относительной влажности. Также наблюдается существенное варьирование значений разницы исследуемых показателей в зависимости от календарного месяца и отклонение ряда кривых распределения от нормального вида, что, в целом, свидетельствует о невозможности достоверной оценки распределений с помощью только значения квадратичного отклонения, рекомендуемой ГОСТ 16350-80. Установлено, что использование расчетных распределений практически не позволяет учитывать события, возникающие вблизи границ распределений исследуемых метеорологических параметров. Это, в свою очередь, необратимо сказывается на точности прогнозирования процессов климатического старения строительных материалов. При прогнозировании климатической стойкости материалов методами машинного обучения предложено использовать вместо относительной влажности значения абсолютной влажности воздуха, как признака, имеющего четкий физический смысл (масса водяных паров, содержащихся в 1 м³ воздуха), а также определенного только на интервале неотрицательных значений.
PDF

Уравнение трех бимоментов полусдвиговой теории В.И. Сливкера для расчета многопролетных тонкостенных балок

https://doi.org/10.58224/2618-7183-2023-6-3-31-46
Аннотация
В данной статье рассмотрен метод статического расчета многопролетных тонкостенных балок при стесненном кручении в рамках полусдвиговой теории В.И.Сливкера. Основным достоинством полусдвиговой теории является то, что она подходит для стержней как открытого, так и замкнутого (а также открыто-замкнутого и многоконтурного) профилей ввиду схожести дифференциальных уравнений по теориям В.И. Сливкера и А.А. Уманского, а также повышается точность вычисления вследствие учета части деформации сдвига. Получено анали-тическое решение задачи на основе системы уравнений трех бимоментов, в т.ч. значения кореллирующих функций для случаев приложения крутящих нагрузок в пролете и на консоли тонкостенных многопролетных неразрезных балок. Получены функции бимомента для ряда простых балок в рамках полусдвиговой теории. Показано, что значения параметра влияния формы сечения полусдвиговой теории колеблется в пределах от 1,000086 до 1,0014 для направляющих профилей, при этом наличие отгибов полок (С-профиль) по сравнению с направляющим профилем в пределах 10% снижает значение данного параметра, что свидетельсвует о более низком вкладе части сдвиговых деформаций в НДС при стестенном кручении стоечного профиля. Показано, что несмотря на сходство результатов расчета предложенным методом ввиду близости значений параметра влияния формы к 1,0 с аналогичным по теории В.З. Власова, границы применения предложенного метода существенно шире (как открытые, так и за-мкнутые профили).
PDF

ESG-безопасность городского хозяйства в концепции устойчивого развития

https://doi.org/10.58224/2618-7183-2023-6-3-47-58
Аннотация
В статье рассмотрена важность ESG-безопасности городского хозяйства, раскрыта актуальность данного направления исследования, проанализированы зарубежные и отечественные эко-стандарты. Проанализированы вопросы использования эко-сертификации на российском рынке, рассмотрены территории, где преобладают «зеленые» объекты, а также рассмотрено, какие результаты принесло «зеленое» строительство по данным объектам. Кроме того, в рамках научной работы проведен анализ мер государства по экологической безопасности на основе разрабатываемых стандартов и реализуемых национальных проектов, предложены меры совершенствования.
Развитие городов сопровождается постоянным строительством. Это развитие невозможно остановить, соответственно невозможно остановить и расширение территорий за счет строительства, которое так или иначе предполагает воздействие на окружающую среду. Данное воз-действие можно минимизировать, а также сбалансировать при помощи «зеленого» строительства, которое направлено на снижение риска загрязнения экологии и негативного воздействия на самого человека. Понимание необходимости создания и внедрения ESG-безопасности поможет предотвратить экологический кризис.
Осведомленность о состоянии экологии на сегодняшний день присутствует как у населения, так и у государства, что является положительной тенденцией на пути к улучшению окружаю-щей среды и жизни людей. Несмотря на то, что данное понимание появилось относительно не-давно, оно активно набирает популярность как за рубежом, так и в России, однако, его необходимо прививать, в том числе населению на региональном и местом уровнях, а не только в крупных городах. Необходимо усвоить, что применение в строительстве экологически чистых расходных материалов поможет создать лучшее будущее для нас и следующих поколений человечества, не требуя больших вложений.
PDF

Экологическая безопасность строительства в моногородах

https://doi.org/10.58224/2618-7183-2023-6-3-59-78
Аннотация
Обеспечение экологической безопасности при проведении строительных работ является важным условием устойчивого развития моногородов. Высокий темп урбанизации, рост населения моногородов и их активная застройка приводит к негативным антропогенным изменениям окружающей среды, что отрицательно сказывается как на экологии, так и на жизни населения моногорода. В данной статье рассмотрены основные факторы влияния сферы строительства на окружающую среду, исследованы аспекты обеспечения экологической безопасности при строительстве, проанализирована нормативно-правовая база, регулирующая данные аспекты при проведении строительных работ, а также приведены возможные подходы и меры к снижению негативного влияния строительства на окружающую среду в моногородах.
В статье предложены меры по снижению негативного влияния на окружающую среду и повышению экологической безопасности строительства в моногородах, такие как дополнение существующего законодательства более строгими стандартами и требованиями обеспечения экологической безопасности при проведении строительных работ в моногородах, разработка и активное внедрение современных экологичных материалов и технологий, усиление механизмов экологического контроля сферы строительства в моногородах, а также повышение уровня осведомленности бизнеса и населения о необходимости обеспечения экологической безопасности и повышение квалификации специалистов данной области. Статья подготовлена по результатам исследований, выполненных за счет бюджетных средств по государственному заданию Финуниверситета.
PDF

Планировка внутриквартальных и открытых городских пространств в исторической среде города: социально-управленческий аспект

https://doi.org/10.58224/2618-7183-2023-6-3-79-97
Аннотация
Городское пространство – это система открытых архитектурных пространств с размещенными в них элементами. Тем не менее цель их организации не ограничивается только созданием сети свободных от застройки территорий, она также заключается в обеспечении потребностей общества. Это касается без исключения всех типов городского пространства различного общественного назначения.
Цель статьи – освещение социально-управленческих аспектов планировки внутриквартальных и открытых городских пространств в исторической среде города.
В работе определена терминология и проведен анализ становления и развития сложившихся внутриквартальных и открытых городских пространств исторической части города с определением их функций. Осуществлен анализ основных проблем внутриквартальных и открытых городских пространств в исторической застройке города и предложены пути их решения.
В статье сделан вывод о том, что первоочередной задачей планировки внутриквартальных и открытых городских пространств в исторической среде города становится не только проектирование различных элементов, но и изучение города в его потенциальном развитии, пере-осмысление его природы с целью создания новых свойств и характеристик городского пространства, где доминирующей материей оказывается индивидуальность среды, а именно исторически сложившаяся территория.
Результаты исследования могут быть использованы в практике реконструкции городских пространств в исторической части города.
PDF

Региональные планы управления твердыми бытовыми отходами: отличительные особенности практики России и стран ЕС

https://doi.org/10.58224/2618-7183-2023-6-3-98-118
Аннотация
В рамках достижения целей современной экологической повестки вопрос эффективного обращения с твердыми бытовыми отходами (ТБО) представляет собой комплексную проблему, которая является одной из самых приоритетных в мировом масштабе. В 2015 и 2022 годах на полигоне по утилизации твердых бытовых отходов в Ленинградской области (Россия) проводилось исследование свалочного фильтрата, чтобы определить содержание различных химических и токсичных веществ. Путем сравнительного анализа результатов мониторинга было выявлено, что свалочный грунт представляет чрезвычайно высокую опасность. Превышение предельно допустимых концентраций тяжелых металлов в фильтрате составляло от 2,5 до 67,5 раз. В настоящей статье приведены результаты анализа свалочного фильтрата, взятого в 2022 году из зон санитарной защиты, и сравниваются с предыдущими данными. Было установлено, что опасность, связанная с полигоном твердых коммунальных отходов, заключается в том, что химические и биохимические процессы, происходящие между различными компонентами свалочных фильтратов, приводят к образованию токсичных соединений и являются источником инфекционных заражений. Региональные особенности и отсутствие действенных международных инструментов часто препятствуют решению этой проблемы, затрудняя разработку и применение инновационных механизмов. Подобные реалии становятся определяющими факторами при выработке государственных программ социально-экономического развития, в частности и в России. Принятые политико-правовые инициативы, в частности, осуществляющиеся в рамках масштабных национальных проектов, пока не получили импульсов для полно-ценной практической реализации.
PDF

Экспериментальные исследования процессов структурообразования композиционных смесей с техногенным механоактивированным кремнеземистым компонентом

https://doi.org/10.58224/2618-7183-2023-6-2-5-18
Аннотация
В статье рассмотрены вопросы утилизации техногенного волокнистого материала – отходов базальтового производства. Был изучен химический состав техногенного волокнистого материала, установлено, что он на 44% состоит из SiO2. Была изучена с помощью ИК-спектроскопии исходная порода базальта, которая претерпевает изменения при высокотемпера-турной обработке в процессе получении базальтового волокна. Был проведен помол корольков в течение 30 минут, позволяющий достигнуть удельной поверхности 800 м2/кг. Дальнейший помол не приводит к увеличению удельной поверхности, что связано с явлением вторичной агрегации тонкодисперсных частиц. Исследование на РЭМ показали, что «корольки» до помола имеют в основной своей массе округлую либо овальную форму. Были заформованы составы и определены прочностные характеристики образцов на 3 и 28 сутки. Установлен максимальный прирост прочности 59 МПа в возрасте 28 суток у образцов с добавкой 5% размолотых «корольков». При введении корольков в количестве 10% (состав 5) от массы цемента отмечается интенсивный набор прочности в ранние сроки твердения (7 суток) с достижением прочности 38 МПа, немного выше прочности контрольного состава. Введение 15% размолотых «корольков» дают значение прочности немного ниже (32 МПа) значений контрольного состава (37 МПа) на всех стадиях твердения.
PDF

Эффективные силикатные композиты плотной структуры с использованием полых микросфер и нетрадиционного алюмосиликатного сырья

https://doi.org/10.58224/2618-7183-2023-6-2-19-34
Аннотация
Одной из актуальных задач в области строительного материаловедения является обеспечение строительного комплекса различными видами экологически чистых, надежных и энергосберегающих материалов, производство и использование которых позволит внести вклад в решение проблемы антропогенного воздействия на окружающую среду за счет применения малоиспользуемого техногенного сырья. В складывающихся условиях импортзамещения необходимо использовать имеющуюся технологическую базу для увеличения объемов выпуска доступных, высокоэффективных, экологически безопасных традиционных строительных материалов, в том числе с использованием имеющейся сырьевой базы регионов. На рынке строительных материалов широко представлены конструкционные стеновые материалы гидратационного твердения получаемые с использованием в качестве вяжущего портландцемента. Однако не малую долю рынка занимают силикатные материалы. Известно, что прессованные силикатные материалы плотной структуры обладают достаточно хорошими показателями по прочности, однако их теплофизические характеристики невысокие. Снижение средней плотности плотных силикатных изделий может быть достигнуты за счет введения в сырьевую массу различных порообразующих компонентов, например полых микросфер. В работе показано, что использование полых алюмосиликатных микросфер в технологии получения силикатных материалов плотной структуры на основе нетрадиционного алюмосиликатного сырья при энергосберегающих параметрах автоклавного синтеза (давление водяного пара 0,4 МПа) и в условиях тепловлажностной обработки при атмосферном давлении позволяет получить строительный композит обладающий улучшенными теплофизическими и акустическими свойствами. Введение в сырьевую смесь алюмосиликатных микросфер в количестве 10-60 мас. % позволяет снизить значение показателя средней плотности до 45%. Значение показателя предела прочности при сжатии таких образцов в зависимости от состава и условий твердения составляет 7–21,5 МПа при их средней плотности 920–1610 кг/м3 соответственно.
PDF

Влияние динамических нагрузок на усталостную прочность стальных балок, усиленных углепластиком

https://doi.org/10.58224/2618-7183-2023-6-2-35-46
Аннотация
В работе проведена оценка прочностных и усталостных характеристик усиливаемых поврежденных стальных балок с использованием композитных материалов – фиброармированных полимеров (ФАП) при помощи аналитической модели с использованием программы ANSYS. Рассмотрен подход к проектированию, основанный на методологии постоянного графика усталости; построены в программе ANSYS модели пяти стальных балок, армированных углепластиком. Модель нагружалась симметрично расположенной сосредоточенной нагрузкой до разрушения. Кривые распространения усталостной трещины показали, что пластины углепластика сдерживают рост трещины и увеличивают долговечность. Результаты показали, что усиление углепластиком стальных балок увеличивает предельную нагрузку и увеличивает пла-стичность балки.
PDF

Строительство мостов в стесненных городских условиях

https://doi.org/10.58224/2618-7183-2023-6-2-47-57
Аннотация
В настоящей статье рассмотрена специфика строительства мостовых сооружений в стесненных условиях плотной городской застройки. Приведена классификация мостовых сооружений и особенности каждого типа. Рассмотрены основные характеристики и массо-габаритные параметры элементов мостовых конструкций, способы их возведения, транспортировки и монтажа. Особое внимание уделено обустройству строительной площадки, транспортировки к месту строительства готовых изделий и материалов, а также мероприятия по предотвращению нанесения вреда прилегающим к строительной площадке зданиям, сооружениям и транспортным магистралям, в том числе железной дороге.
В исследовании был рассмотрен проект реализации строительства путепровода «Стрела» в г. Тюмень. Акцент был сделан на изготовление радиальных преднапряженных железобетонных балок пролетных конструкций в построечных условиях. Было принято решение об изготовле-нии данных конструкций на месте производства работ.
PDF