Вестник Томского государственного архитектурно-строительного университета
Основной целью и задачей журнала является предоставление возможности ученым, специалистам и аспирантам России, ближнего и дальнего зарубежья публиковать результаты своих научных исследований по проблемам строительства и архитектуры.
Тематические рубрики:
- Строительные конструкции, здания и сооружения;
- Основания и фундаменты, подземные сооружения;
- Теплоснабжение, вентиляция, кондиционирование воздуха, газоснабжение и освещение;
- Водоснабжение, канализация, строительные системы охраны водных ресурсов;
- Строительные материалы и изделия;
- Технология и организация строительства;
- Проектирование и строительство дорог, метрополитенов, аэродромов, мостов и транспортных тоннелей;
- Строительная механика;
- Экологическая безопасность строительства и городского хозяйства;
- Теория и история архитектуры, реставрация и реконструкция историко-архитектурного наследия;
- Архитектура зданий и сооружений. Творческие концепции архитектурной деятельности;
- Градостроительство, планировка сельских населенных пунктов.
Тематические рубрики соответствуют Перечню отраслей науки и группам специальностей научных работников в соответствие с Номенклатурой специальностей: 05.23.00 «Строительство и архитектура» (архитектура, технические науки).
Первый номер журнала за 2019 г. размещён в базах EBSCO Publishing и в ЭБ ООО "Итеос" (КиберЛенинка).
Текущий выпуск
АРХИТЕКТУРА И ГРАДОСТРОИТЕЛЬСТВО
Актуальность. Сохранение деревянного зодчества – важная и актуальная задача для большинства исторических поселений. Особый интерес представляют деревянные храмы как проявление русской национальной культуры. С ростом урбанизации многие исторические населенные пункты пустеют или совсем исчезают, в связи с чем возникают проблемы сохранения отдельных ценных объектов на родном месте.
Цель исследования – изучение методов переноса деревянных культовых зданий на новое место в попытках их сохранения на примере музеев под открытым небом в России. Изучен процесс формирования музея народного зодчества на территории Новгородской области «Витославлицы», в котором сохранилось значительное количество перевезенных деревянных православных церквей.
Новизной исследования является собранный и проанализированный материал по методике переноса деревянных церквей в музей под открытым небом «Витославлицы»; рассмотрены принципы организации и функционирования музея; концепция совершенствования работы музеев деревянного зодчества.
Результаты. В результате проведенного исследования были систематизированы и проанализированы исторические данные и практический опыт по сохранению объектов деревянного культового зодчества путем их транслокации в музейную среду. На примере музея «Витославлицы» была детально изучена и описана разработанная Л.Е. Красноречьевым пятиэтапная методика переноса церквей, включающая историко-архивные изыскания, проектирование, разборку, транспортировку и сборку-реставрацию на новой территории. Выявлены и охарактеризованы ключевые принципы организации подобных музеев под открытым небом: архитектурно-этнографический подход, секционная планировка, формирование композиционных доминант вокруг культовых построек и адаптивность генерального плана. В рамках работы также проанализирована государственная концепция развития музеев деревянного зодчества до 2025 г., что позволило сформулировать научно обоснованные предложения по совершенствованию их деятельности как многофункциональных научных, образовательных и туристических центров.
Актуальность. Индийский этап творчества французского архитектора Ш.-Э. Жаннере-Гри (Ле Корбюзье), особенно его работа над административным центром города Чандигарх (штат Пенджаб, Индия), представляет собой значимый, но недостаточно систематизированный фрагмент архитектурного наследия ХХ в. Этот период отражает синтез модернистских принципов западной архитектуры с адаптацией к местным природно-климатическим и культурным реалиям, что делает его актуальным объектом исследования.
Цель – завершить цикл исследований «индийского» этапа творчества Ле Корбюзье путем анализа архитектурно-градостроительного ансамбля Капитолия в Чандигархе.
Результаты. Авторами проанализированы основные социально-политические и архитектурно-дизайнерские концепции Шарля-Эдуарда, заложенные в общую схему генплана Капитолия, архитектурно-композиционные и планировочные решения его семи монументальных зданий и сооружений.
Актуальность исследования обусловлена кризисом устаревшей образовательной инфраструктуры, которая не соответствует современным педагогическим требованиям, цифровым реалиям и потребностям социализации учащихся.
Цель работы заключается в разработке принципов формирования архитектуры школьных зданий нового поколения, отвечающих трансформации образовательных парадигм, требованиям гибкости, функциональности, устойчивого развития и создания инклюзивной, безопасной и стимулирующей познание среды.
Методы. В настоящем исследовании применяется анализ существующих теоретических и практических изысканий, научной литературы, публикаций, посвященных взаимодействию педагогической и архитектурной практики, а также рассмотрение конкретных примеров реализованных школьных зданий.
Результаты. Архитектура школ нового поколения трансформирует их из типовых заведений в многофункциональные общественно-образовательные центры, где среда прямо влияет на обучение и развитие. Эта среда строится на принципах открытости и трансформируемости пространств, интеграции с городом, инклюзивности и безопасности. Ее дополняют экологичность, передовые технологии для гибкого обучения и вдохновляющая архитектура. В совокупности это создает уникальную экосистему, способствующую воспитанию критического мышления, креативности и кооперации у нового поколения.
Актуальность исследования определяется реализацией правительственной программы возрождения южных регионов Ирака, включающих знаменитые Месопотамские болота, которые обладают уникальной экосистемой и культурной значимостью для развития экотуризма. В то же время существует дефицит теоретических разработок, направленных на поиск инновационных методов и гибких пространственных и функциональных моделей, способствующих формированию устойчивого экотуризма с учетом специфики водно-болотного ландшафта данного региона.
Цель статьи – предложить ключевые подходы к проектированию и адаптивные модели формообразования объектов экотуризма с учетом сохранения биоразнообразия болот, традиционного образа жизни местных общин.
В качестве методической базы исследования принимаются принципы «зеленой архитектуры», включающие принцип биоинтеграции, композиционных связей, ландшафтных автономий, энергоэффективности. Принципы определяют методы органичного взаимодействия объектов инфраструктуры экотуризма с компонентами водно-болотного ландшафта и позволяют минимизировать воздействие на природу.
Полученные результаты включили следующие положения: 1. Классификацию областей водно-болотного ландшафта Ирака. 2. Авторскую «дорожную карту» по реализации стратегии формирования туристических комплексов на водно-болотных угодьях, включая подходы к их проектированию: биоклиматическое проектирование, экологически адаптивное, модульное и мобильное проектирование, социально ориентированное проектирование и природосберегающее зонирование; использование локальных технологий традиционного строительства. 3. В рамках намеченной стратегии определены разновидности построек для туристов на водно-болотных угодьях; по способу архитектурного формообразования предложен ряд частных архитектурно-типологических моделей объектов экотуризма: плавающие структуры; возвышенные конструкции; объекты-прототипы; встроенные и интегрированные объекты; временные сборно-разборные конструкции. 4. Предложена модель автономного туристического комплекса, а также график его проектной реализации и строительства.
В рамках исследования были заложены основы комплексного подхода к развитию экотуризма в водно-болотных угодьях Ирака, который учитывает экологические, архитектурные и социально-экономические аспекты и включает стратегию, адаптивные частные подходы и методы проектирования и выбора оптимальных архитектурных моделей объектов экотуризма.
Исследование посвящено комплексному анализу градостроительной концепции развития г. Ленинска-Кузнецкого, разработанной институтом «Гипрогор» в 1945–1947 гг. Актуальность и научная новизна работы обусловлены введением в научный оборот ранее не публиковавшихся архивных данных, детально раскрывающих уникальный опыт советского градостроительства в сложнейших природно-технических условиях. Впервые столь подробно освещается применение Гипрогором1 научно обоснованных коэффициентов безопасности для различных типов зданий в зависимости от степени подработки территории, а также многовариантный подход к планировке, балансирующий между экономической целесообразностью добычи угля, технической безопасностью и социальными потребностями.
Целью исследования является реконструкция и оценка процесса послевоенного планирования шахтерского города в центре Кузнецкого угольного бассейна (Кузбасса), испытывавшего острую необходимость в упорядочении стихийной застройки и создании комфортной среды для растущего населения.
Для достижения цели были выявлены предпосылки и градостроительные проблемы Ленинска-Кузнецкого; проанализирована методология института, основанная на глубоком изучении геологических условий; рассмотрены альтернативные концептуальные варианты развития города; проанализированы итоговое проектное решение и процесс его согласования.
Методологической основой исследования выступил историко-архитектурный анализ, опирающийся на материалы архивного фонда РГА в г. Самаре (Фонд Р-850), что позволило с высокой степенью достоверности восстановить ход проектных работ, этапы экспертизы и утверждения генерального плана.
Выводы. Значимость исследования заключается в том, что оно вносит существенный вклад в историю архитектуры и градостроительства РСФСР, демонстрируя образец комплексного подхода к планировке промышленного города. Полученные выводы имеют не только историческую ценность, но и практическое значение для понимания закономерностей развития урбанизированных территорий в регионах с добывающей промышленностью и сложной геологической обстановкой.
Актуальность исследования обусловлена необходимостью решения проблем, связанных с наличием неиспользованных промышленных и приречных территорий в районе речного вокзала г. Казани в водоохранной зоне Куйбышевского водохранилища левого берега Волги.
Цель исследования заключается в проведении комплексного анализа современного состояния рассматриваемых территорий для выявления проблем этих территорий, оценки их влияния на градостроительную ситуацию города. Проанализирован и оценен их градостроительный потенциал на основе водно-экологических, социально-экономических и инфраструктурных условий, функционально-территориальных потребностей города, отраженных в стратегических документах, и возможности переноса промышленных объектов в рамках агломерационной политики региона.
Методология работы включает картографический анализ и анализ стратегических и нормативных документов, научной литературы.
Результаты. Выявлены ключевые проблемы и возможности для преобразования и развития промышленных и приречных территорий, что позволяет сформировать научно обоснованные рекомендации по их устойчивой интеграции в городскую среду. Полученные данные дополняют научные работы в области градостроительного развития прибрежных зон.
Актуальность. В условиях быстрых темпов развития городских территорий и их непосредственного взаимодействия с естественными системами нарушается баланс антропогенных и природных систем. Анализ хронологии инженерного благоустройства городов Западной Сибири позволяет создать базу знаний об особенностях территорий и установить взаимосвязь между функциональными и эстетическими характеристиками городской среды.
Цель. Выявить основные этапы развития инженерного благоустройства городов Западной Сибири (Бийск, Томск, Омск), соотнести хронологию развития и выявить характерные особенности формирования городских территорий и их инфраструктур.
Материалы и методы. Комплексный и графоаналитические подходы, систематизация архивных источников и картографического материала.
Результаты и выводы. В результате проведения хронологического анализа выявлены основные направления развития городов в период с 1930-х гг. по настоящее время. Сделан вывод об общих особенностях эволюции инженерного благоустройства, определены основные этапы его развития.
Актуальность. Архитектура пространства киностудий в условиях Крайнего Севера представляет собой новое явление в отечественном кинематографе, требующее учета экстремальных климатических условий вечной мерзлоты и логистических ограничений, специфики кинопроизводства. Исследование направлено на разработку оптимальных архитектурно-планировочных решений, обеспечивающих эффективное кинопроизводство в суровых северных условиях.
Цель: разработать принципы архитектурной организации кинолаборатории на Крайнем Севере, обеспечивающие высокую эффективность кинопроизводства и оптимальную адаптацию к специфическим климатическим и экологическим условиям региона.
Методы. В рамках данного исследования использовались методы сравнительного анализа разного вида, обобщения и структурирования информации, моделирования.
Научная новизна настоящего исследования заключается в комплексном подходе к разработке архитектурно-планировочных решений киностудий для Крайнего Севера с учетом уникальных климатических и технологических условий региона.
Результаты. Определены ключевые критерии проектирования, такие как зонирование, модульные конструкции и энергосберегающие технологии. Результаты применимы для строительства кинокомплексов в арктических регионах.
В статье анализируется отечественный и зарубежный опыт проектирования высотных зданий в свете развития конструктивных систем, рассматриваются особенности формирования архитектуры небоскребов с учетом конструктивных решений, а также дается описание и сравнение архитектурных моделей высотных зданий.
Актуальность темы исследования. Ни один современный мегаполис нельзя представить без высотных зданий, формирующих композиционные акценты и силуэт в структуре городов. Стремительная урбанизация делает города похожими друг на друга, теряющими индивидуальность из-за однотипных архитектурных решений и фасадов. Решением данной проблемы может быть использование различных конструктивных систем высотных зданий с целью разнообразия архитектурного облика и внутренних планировок здания.
Цель работы – анализ формообразующих качеств основных конструктивных систем высотных зданий и выявление взаимообусловленности их конструкций и архитектурного облика.
Результатом исследования является анализ конструктивных систем, их влияния на внешний облик высотного здания, а также архитектурно-планировочные решения и экологические особенности. Предложены концепции высотного здания в крупных и крупнейших городах России, выполнен экспериментальный проект на территории г. Грозного.
Рассмотрены особенности формирования архитектуры высотных зданий в разных частях России с учетом региональных и культурных условий места проектирования (использование солнцезащитных устройств, традиционных узоров). Предложены архитектурные модели высотного здания (стандартная, южная и восточная) для расположения в разных частях страны, проведен их сопоставительный анализ, на основе которого произведен выбор самой эффективной модели для г. Грозного.
СТРОИТЕЛЬНЫЕ КОНСТРУКЦИИ, ЗДАНИЯ И СООРУЖЕНИЯ
Актуальность. Деформационный метод расчета конструкций признается более точным и достоверным, поскольку базируется на опытных диаграммах деформирования материалов (бетон и арматура). При этом в практике проектирования пока отсутствуют развернутые примеры расчета трещиностойкости и жесткости изгибаемых железобетонных элементов с применением деформационной модели – несмотря на ее удобство и возможность быстрого получения результатов посредством итерационных процедур.
Цель. Выполнить практический деформационный расчет трещиностойкости и жесткости изгибаемого железобетонного элемента (вторая группа предельных состояний), используя расчетные параметры, полученные из расчета деформационной прочности конструкции (первая группа предельных состояний).
Методы. Исследование опирается на исходные данные и расчетные параметры, полученные при расчете прочности. Методика включает следующие этапы: определение момента трещинообразования путем суммирования внутренних усилий, возникающих от нормальных напряжений в каждом малом участке; вычисление базового расстояния между смежными трещинами с учетом площади растянутой зоны сечения в предельном состоянии; расчет ширины раскрытия трещин в зависимости от напряжений в растянутой арматуре; определение прогиба элемента с учетом максимальной кривизны, вычисленной с применением модуля деформаций.
В работе приведены принятые допущения и предпосылки, а также теоретические формулы с учетом расчетных предельных деформаций и напряжений (в том числе модулей деформаций).
Результаты. Выполнен практический пример расчета и проведен сравнительный анализ с подсчетом процентного расхождения результатов между деформационным и нормативным (по предельным состояниям) методами. Сформулированы выводы исследования. Новизна работы заключается в разработке алгоритма практического расчета трещиностойкости и жесткости изгибаемого элемента на основе деформационной модели расчета конструкций.
Актуальность. Одним из основных процессов, определяющих шумовой режим в производственных помещениях с импульсными источниками звука, является реверберация. При ее исследовании используются данные о коэффициентах звукопоглощения ограждений, в том числе и звукопоглощающих облицовок, применяемых для снижения импульсного шума. Известно, что коэффициенты звукопоглощения эффективных звукопоглощающих материалов облицовок могут существенно изменяться в пределах октавных полос частот. Поэтому рекомендуемое в нормативной литературе использование при расчетах среднеарифметических октавных коэффициентов звукопоглощения для таких материалов может приводить к значительным ошибкам при оценке протекающих в помещениях реверберационных процессов.
Цель. Установление на основе компьютерного моделирования реверберационных процессов в помещениях значений коэффициентов звукопоглощения эффективных звукопоглощающих материалов, обеспечивающих необходимую точность расчета в октавных полосах частот характеристик непостоянных во времени звуковых полей помещений.
Результаты. На основе предложенной компьютерной методики установлено, что в случае значительных изменений коэффициентов звукопоглощения в октавной полосе частот процесс затухания октавного уровня звука определяется скоростью снижения звука в третьоктавной полосе частот с минимальным средним коэффициентом звукопоглощения. Этот коэффициент и следует принимать при исследованиях реверберационных процессов в помещениях с эффективными звукопоглощающими облицовками.
Актуальность исследования заключается в необходимости расчетного обоснования сложного конструктивного решения храма в виде пространственных распорных элементов покрытия из сводов и купола.
Цель работы состоит в получении и анализе напряженно-деформированного состояния свайного фундамента, надземных конструкций – плоских стен и перекрытия, пространственных сводов и купола покрытия.
Методы. Моделирование напряженно-деформированного состояние основания, свайного фундамента и надземных несущих конструкций здания храма выполнено в программно-вычислительном комплексе Ing+2021 MicroFe.
Результаты. Полученные значения и характер распределения продольных сил в сваях указывают на достаточно большую изгибную жесткость подвальной и надземной частей здания храма, когда наибольшие значения продольных сил возникают не во внутренних, а в угловых и контурных сваях. При этом расчетная величина вертикальных перемещений свай значительно меньше предельно допустимых значений.
В надземной части здания храма коэффициент использования кирпичной кладки стен по несущей способности меньше единицы, условие по первой группе предельных состояний выполняется.
В распорных конструкциях сводов и купола, а также в монолитных железобетонных поясах под ними подобранная расчетная арматура позволяет обеспечить их несущую способность и надежность.
ОСНОВАНИЯ И ФУНДАМЕНТЫ, ПОДЗЕМНЫЕ СООРУЖЕНИЯ
Актуальность исследования обусловлена необходимостью укрепления грунтового основания и снятия аварийности со здания, расположенного в г. Томске. Сложные инженерно-геологические условия, включая наличие слоистого разреза, двух водоносных горизонтов, карьеров и оврагов, а также оползневый склон правого берега р. Томи, требуют проведения комплексных работ по обследованию и укреплению грунта.
Целью работы является разработка и реализация проектных решений для устранения пустот и полостей в грунте, а также для улучшения несущей способности основания здания. Для этого были проведены инженерно-геологические изыскания, включая бурение скважин и геофизические исследования, такие как сейсморазведка и электроразведка.
В результате проведенных работ были разработаны проектные решения, включающие заполнение пустот инъекционными растворами, устройство законтурной обоймы и уплотнение грунтового основания. Эти меры позволили стабилизировать состояние грунта и предотвратить дальнейшее развитие деформаций.
Особое внимание уделено анализу графиков, включая проектную схему уплотнения при гидроразрыве и график ползучести при постоянном напряженном состоянии согласно реологической модели А.М. Самедова и Д.В. Ткача для уплотненных грунтов. Эти графики сравниваются и демонстрируют изменение давления при уплотнении. На основании экспериментальной площадки была получена фактическая схема уплотнения при гидроразрыве, которая позволила оценить эффективность проведенных мероприятий и подтвердить соответствие проектных решений реальным условиям.
Выводы. Результаты исследований подтверждают, что инженерно-геологические изыскания и геофизические исследования являются необходимыми этапами в процессе укрепления грунтового основания и снятия аварийности здания. Они обеспечивают надежную основу для принятия обоснованных решений и разработки эффективных мероприятий по укреплению, что в конечном итоге способствует повышению безопасности и долговечности конструкций. Ползучесть грунта является одним из ключевых факторов, влияющих на ухудшение НДС грунта, и требует особого подхода при проектировании и эксплуатации зданий и сооружений.
ТЕПЛОСНАБЖЕНИЕ, ВЕНТИЛЯЦИЯ, КОНДИЦИОНИРОВАНИЕ ВОЗДУХА, ГАЗОСНАБЖЕНИЕ И ОСВЕЩЕНИЕ
Актуальность. Снижение расчетной температуры воды в теплосети может привести к существенному увеличению ее расхода. Одной из наиболее эффективных мер для снижения расхода воды в теплосети является увеличение расчетной разности температур воды в системе отопления. Это будет возможно, если снизить расчетную температуру воды в обратной магистрали системы отопления. Известные исследования рассматривают в основном экономическую составляющую такого решения.
Цель работы - исследование возможности сокращения расходов сетевой воды за счет увеличения температурного перепада в системе отопления при обеспечении требуемой температуры внутреннего воздуха помещений.
Материалы и методы. В существующих схемах тепловых пунктов рекомендуется применять двухступенчатые схемы, в которых для предварительного нагрева водопроводной воды на горячее водоснабжение используется теплота обратной магистрали системы отопления. В низкотемпературных системах отопления этой теплоты может быть недостаточно, поэтому более эффективной может оказаться одноступенчатая параллельная схема теплообменников горячего водоснабжения. Расчеты проводились для теплового пункта с различным соотношением расчетных тепловых нагрузок горячего водоснабжения и отопления при различных расчетных температурах воды в подающей магистрали теплосети и обратной магистрали системы отопления как для двухступенчатых, так и для одноступенчатых схем теплового пункта.
Результаты исследования позволили выбрать оптимальную схему теплового пункта как по экономическим, так и по теплотехническим показателям, которыми являются расчетное соотношение тепловой мощности горячего водоснабжения и отопления и расчетные температуры воды в тепловой сети.
Выводы. В случае, когда расчетная тепловая нагрузка горячего водоснабжения составляет 40–60 % от нагрузки отопления, лучший температурный режим помещений обеспечит одноступенчатая параллельная схема теплообменников горячего водоснабжения при расчетной температуре воды в обратной магистрали системы отопления 40 °С. Если расчетная нагрузка горячего водоснабжения находится в пределах 60–80 % от нагрузки отопления, рекомендуется применять двухступенчатую смешанную схему при расчетной температуре воды в обратной магистрали 40 °С. При тепловой нагрузке горячего водоснабжения выше 80 % от нагрузки отопления возможно применение двухступенчатой смешанной схемы теплового пункта при расчетной температуре воды в обратной магистрали 70 °С.
Актуальность. Одной из задач при строительстве и эксплуатации жилых и общественных зданий является обеспечение нормативных требований к тепловому микроклимату помещений. Его текущее состояние зависит от теплообмена здания с внешней средой и от используемого климатического оборудования. При этом теплообмен с внешней средой зависит от постоянно меняющихся внешних условий: температуры воздуха, прямой и рассеянной солнечной радиации, лучистого теплообмена с окружающими объектами, а также от нестационарного теплопереноса через грунтовые основания. Все это необходимо учитывать при эксплуатации инженерных климатических систем с целью обеспечения требуемых показателей теплового микроклимата помещений.
Цель работы: сравнение теплопотерь в течение годового цикла эксплуатации здания через ограждающие конструкции помещений, контактирующих и не контактирующих с грунтовыми основаниями. Задачей данных исследований являлось определение вклада величины теплопотерь через грунтовые основания в общие теплопотери через несветопрозрачные ограждающие конструкции.
Методы. Исследования проведены постановкой вычислительных экспериментов с определением нестационарных величин теплообмена помещений с окружающей средой. Использована краевая задачи нестационарного теплопереноса, записанная в параметрическом виде и содержащая варьируемые критерии подобия.
Результаты. Исследования выполнены с использованием архивных метеорологических данных для г. Москвы за 2011 г. Установлено влияние теплообмена с грунтовым основанием на общий нестационарный теплообмен помещения для различных календарных сезонов, а также для различной ориентации наружной ограждающей конструкции помещения по сторонам света. Показано, что контакт помещения с грунтовым основанием приводит к увеличению средних за календарные сезоны теплопотерь, причем независимо от ориентации по сторонам света и параметров ограждающих конструкций. Минимальное увеличение относительных тепловых потерь (не более 18 %) имеет место зимой. Максимальное влияние контакта помещений с грунтовым основанием имеет место в летний период. Теплопотери по сравнению с не контактирующими с грунтом помещениями увеличиваются до 4 раз, и в зависимости от типа ограждающей конструкции на южном фасаде они могут оказаться до 2 раз выше, чем на северном. Для помещений, контактирующих с грунтовыми основаниями, средние за сезоны амплитуды суточных изменений теплопотерь снижаются для всех типов ограждающих конструкций.
ВОДОСНАБЖЕНИЕ, КАНАЛИЗАЦИЯ, СТРОИТЕЛЬНЫЕ СИСТЕМЫ ОХРАНЫ ВОДНЫХ РЕСУРСОВ
Актуальность. Значительный износ трубопроводных сетей водоснабжения и канализации, ограниченность традиционных методов их эксплуатации требуют применения интегрированных подходов к управлению инженерной инфраструктурой. В этих условиях актуальной является разработка системотехнического и комплексотехнического подходов, основанных на объективной оценке эксплуатационного состояния и эффективности функционирования сетей.
Цель. Обосновать необходимость применения системотехнического и комплексотехнического подходов к обеспечению устойчивого функционирования трубопроводных сетей водоснабжения и канализации, а также совершентвование критериев оценки эффективности их эксплуатации на основе расчета гидравлических показателей.
Методы. В работе использованы методы системного анализа, классификации видов переустройства трубопроводных сетей по уровню потерь эксплуатационного ресурса, а также количественная гидравлическая оценка состояния труб с применением коэффициента гидравлической эффективности эксплуатации.
Результаты. Проанализированы традиционные технологии переустройства сетей и критерии оценки их эксплуатационного качества, включая коэффициент гидравлической эффективности. Предложены системотехнический и комплексотехнический подходы, основанные на принципах комплексной оценки технических, организационных, управленческих и экономических аспектов функционирования и развития сетей.
Выводы. Обоснована и доказана эффективность применения системотехнического и комплексотехнического подходов при управлении процессами переустройства и эксплуатации инженерных сетей. Аргументирована необходимость внедрения интеллектуальных технологий мониторинга и переустройства трубопроводов, а также отмечена целесообразность подготовки к проведению такого мониторинга специалистов эксплуатирующей организации.
ПРОЕКТИРОВАНИЕ И СТРОИТЕЛЬСТВО ДОРОГ, МЕТРОПОЛИТЕНОВ, АЭРОДРОМОВ, МОСТОВ И ТРАНСПОРТНЫХ ТОННЕЛЕЙ
Актуальность. Расширение диапазона длин применяемых пролетных строений металлических мостов с балками трубчатого сечения указывает на необходимость уточнения расчета на современные нагрузки, при воздействии которых не исключается появление в работе балок клавишного эффекта. Сложное напряженное состояние в работе таких пролетных строений предопределяет их пространственную работу изменением поперечного давления на балки при изгибно-крутильном деформировании и отражает тем самым новизну и актуальность рассматриваемых в статье исследований.
Цель работы. Для пролетных строений из балок трубчатого сечения, обладающих пониженной жесткостью в условиях сложного нагружения, отследить проявление изгибнокрутильных деформаций и клавишного эффекта.
Результаты. Был усовершенствован расчет для создания «устойчивости» пролетных строений из труб для различных диапазонов отношения [формула].
Актуальность. Существующие нормативные документы (ГОСТ Р 71404–2024 и др.), регламентирующие расчет дорожных одежд на морозоустойчивость, не учитывают деформационно-прочностные характеристики асфальтобетона и основываются на данных, не отражающих специфику сложных природно-климатических условий юго-востока Западной Сибири. Это приводит к занижению минимальных расчетных температур верхнего слоя покрытия (ВСП), необоснованному завышению требований к битумному вяжущему и росту стоимости дорожного строительства.
Цель. Оценка достоверности действующих нормативных методик определения минимальной расчетной температуры ВСП и сравнение их с альтернативным методом – зависимостью Робертсона – для условий юго-востока Западной Сибири.
Методы. Проведены расчеты минимальной расчетной температуры ВСП по методикам ГОСТ Р 71009–2023 и ГОСТ Р 58400.3–2025, а также по эмпирической зависимости Робертсона. Полученные результаты сопоставлены с фактическими данными температуры покрытия, зарегистрированными автоматической дорожной метеостанцией за трехлетний период наблюдений (2023–2025 гг.) на участке автодороги Р-255 «Сибирь». Анализ климатических данных выполнен на основе архивов погоды за 24-летний период для сети метеостанций региона.
Результаты. Установлено, что нормативные методики, основанные на анализе экстремальных минимальных суточных температур воздуха, приводят к занижению расчетной температуры ВСП на 22–27 % относительно фактически измеренных значений. В ряде случаев расчетные значения оказались ниже средних минимальных годовых температур воздуха, что противоречит физике теплообмена. Зависимость Робертсона, использующая температуру наиболее холодной пятидневки, показала значительно лучшую сходимость с фактическими данными, с отклонением всего 0,3–5,3 %.
СТРОИТЕЛЬНАЯ МЕХАНИКА
Актуальность. Поверхностные волны Рэлея играют значительную роль в сейсмическом воздействии на протяженные и высотные сооружения, вызывая существенные инерционные эффекты и внутренние усилия. Однако современные подходы к моделированию сейсмостойкости зданий часто не учитывают волновую природу распространения поверхностных волн, что может приводить к недооценке динамического отклика конструкций. Актуальным является разработка инженерных методов, позволяющих корректно воспроизводить пространственно-временную структуру поля рэлеевских волн в расчетных моделях.
Цель. Разработать и теоретически обосновать концепцию замены поля перемещений приходящей поверхностной рэлеевской волны эквивалентным несинхронным многоточечным (многоопорным) кинематическим воздействием на опоры здания. Цель включает формализацию постановки задачи, вывод управляющих параметров и создание алгоритма для практической реализации в стандартных программных комплексах.
Материалы и методы. В основе исследования лежит решение уравнений Навье для линейно-упругого изотропного полупространства. Используется свойство чистого временного сдвига поля рэлеевской волны на свободной поверхности. Вводится безразмерный параметр несинхронности, связывающий геометрические характеристики здания, фазовую скорость волны и направление ее прихода. Для оценки границ применимости подхода проводится анализ погрешности плосковолнового приближения и влияния кривизны волнового фронта.
Результаты. Предложена и строго обоснована инженерная постановка, позволяющая заменить непрерывное поле поверхностной волны Рэлея набором кинематических воздействий на опоры сооружения с детерминированными временными сдвигами. Ключевым результатом является введение параметра несинхронности, который служит критерием для различения синхронного и существенно несинхронного воздействия. Получена верхняя оценка влияния кривизны волнового фронта, определяющая границы применимости эквивалентной замены. Разработанный подход обеспечивает корректный учет направления прихода волны и габаритов здания, а также вычислительную эффективность за счет генерации воздействий на все опоры на основе одной базовой записи.
Актуальность. Каркасные сооружения благодаря своей экономичности и скорости возведения широко используются в современном строительстве. Для обеспечения их долговечной и безопасной эксплуатации уже при проектировании нужно учитывать негативные последствия аварийных ситуаций, таких как неравномерная осадка фундамента или случайные динамические воздействия. Это позволит заблаговременно принять необходимые меры по усилению конструкций.
Цель работы – повышение достоверности оценки дополнительных усилий, действующих в элементах каркасного сооружения при неравномерной осадке его фундамента или динамическом воздействии.
Методы. Применен метод физического моделирования с помощью конструкционной системы PASCO, использующей тензометрические датчики для измерения усилий в элементах конструкции.
Результаты. Получены значения усилий в элементах модели каркасной конструкции при неравномерной осадке ее основания и при вертикальном ударном воздействии. Определены наиболее опасные варианты осадки основания и динамические коэффициенты для наиболее нагруженных элементов при вертикальном ударе.
ISSN 2310-0044 (Online)






















