Preview

Вестник Томского государственного архитектурно-строительного университета

Расширенный поиск
Том 25, № 5 (2023)
Скачать выпуск PDF

АРХИТЕКТУРА И ГРАДОСТРОИТЕЛЬСТВО 

9-22 205
Аннотация

   Статья посвящена актуальной проблеме современности – меняющемуся архитектурно-художественному облику исторических городов России. В исследовании освещены вопросы, связанные с внедрением новых объектов в историческую среду. В работе применены методы критического анализа научной литературы, сравнительного архитектуроведческого анализа и системно-структурного анализа информации.

   Научная новизна заключается в применении анализа распространенных методов нового строительства в исторической среде к архитектурному облику г. Томска.

   Методологической и теоретической основой исследования являются теоретические труды архитекторов, посвященные архитектурному образу города, исследования, касающиеся оценки психоэмоционального воздействия архитектуры на человека, а также материалы натурного исследования, проведенного в рамках работы над проектом. В результате исследования выявлены ключевые аспекты нового проектирования, касающиеся тактики взаимодействия современных сооружений и объектов историко-архитектурной среды, проведен анализ современной застройки г. Томска в историческом центре.

   Практическая значимость исследования заключается в возможности использования полученных результатов при подготовке студентов-архитекторов и в практической деятельности архитекторов.

23-37 174
Аннотация

   Актуальность. Интенсивная урбанизация ограничила доступное пространство для детей, сократив сферу познавательной деятельности и контактов с окружающим миром. В свете этих изменений возрастает потребность в создании многофункциональных детских площадок и уличных игровых комплексов, выполняющих важную роль в физическом и психологическом развитии детей и подростков, а также способствующих их социальной адаптации. В статье исследован современный отечественный и зарубежный опыт проектирования и строительства детских игровых площадок, освещены новейшие тенденции в их функциональной и композиционной организации. Представлены образцы детских площадок, предназначенные для детей разного возраста (от 3 до 14 лет), рассмотрены варианты их благоустройства с помощью современных ландшафтных элементов и пространственных конструкций.

   Цель исследования – изучение современных подходов и инноваций в проектировании детских игровых площадок для создания более безопасных, разнообразных и соответствующих современным потребностям игровых пространств.

   Методика исследования основывается на анализе существующих направлений в дизайне игровых площадок, включающем в себя изучение литературы и оценку социокультурных и экологических факторов, влияющих на проектирование и создание современных детских игровых площадок. В результате исследования выявлены ключевые факторы и методы, положенные в основу создания современных и безопасных игровых площадок. Среди них учет современных потребностей и мнения детей, климатических условий, важность включения природных объектов и создания безбарьерной среды для детей с ограниченными возможностями.

38-52 170
Аннотация

   Актуальность. В связи с ростом интереса к внутренним ресурсам развития страны, в том числе территориальным, стоит обратить внимание на исторические поселения – потенциальные туристические, рекреационные, культурные объекты, неотъемлемые компоненты региональных, групповых и районных систем расселения, территории концентрации объектов культурного наследия. Рассмотрены населенные пункты со статусом исторического поселения в Казанской и Камской агломерациях Республики Татарстан.

   Цель исследования – определить особенности положения населенных пунктов со статусом исторического поселения в территориальном развитии рассматриваемых агломераций.

   В основу работы легли результаты практических исследований, данные Федеральной службы государственной статистики, картографические данные, документы территориального планирования региона, муниципальных образований в составе агломераций, результаты натурных исследований. Методологической базой работы стали: анализ, историко-архивные исследования, картографический анализ, натурные исследования.

   Выводы. В результате проведенного анализа выявлены особенности функционирования населенных пунктов со статусом исторических поселений в территориальном развитии Казанской и Камской агломераций. Определены проблемы и задачи включения исторических поселений в функциональные каркасы территории, выделены направления мероприятий по включению исторических поселений в территориальное развитие агломераций.

53-67 175
Аннотация

   Актуальность. Уникальные здания отражают общественный запрос на инновационную организацию городского пространства, новые перспективы деятельности человека, растущую потребность безопасных и благоприятных условий среды. Архитектурное проектирование уникальных зданий на ранних стадиях осложнено неясностью функциональных и планировочных задач, отсутствием нормативных требований, необходимостью внесения существенных изменений в процессе работы. Опыт проектирования спортивных арен футбольных стадионов чемпионата мира по футболу 2018 г. в России раскрывает особенности выбора и разработки продуктивной творческой идеи. В результате комплексного анализа архитектурного наследия и научной литературы установлены тенденции развития данной типологии. Обобщены требования международных спортивных организаций к объемно-планировочному решению спортивных арен, положенные в основу российских норм стандартизации в области строительства. Даны рекомендации по сохранению архитектурной концепции автора проекта в процессе оптимизации.

68-83 187
Аннотация

   Сегодня происходит возрождение и популяризация речного вида транспорта и инфраструктуры, в том числе речных вокзалов. Актуальность проектирования речного вокзального комплекса в г. Ростове-на-Дону обусловлена активным освоением левобережных территорий центральной части города, необходимостью решения транспортных проблем (разгрузка наземных путей сообщения), развитием рекреационного потенциала акватории Дона.

   Цель исследования заключается в определении основных принципов разработки модели архитектурно-планировочного решения современного объекта речного транспорта на примере вокзального комплекса в г. Ростове-на-Дону.

   Результаты исследования. В ходе исследования был выполнен ряд задач: на основе анализа мирового опыта проектирования и строительства аналогичных объектов сформулированы основные аспекты проектирования современных речных вокзалов относительно их функциональной, планировочной, архитектурной, конструктивной и региональной специфики. Был проведен поиск градостроительного размещения объекта и разработана концептуальная модель для условий застройки рассматриваемого участка в Ростове-на-Дону.

   Выводы. На основе исследования разработана собственная концепция по архитектурной организации речного вокзального комплекса в Ростове-на-Дону.

84-94 137
Аннотация

   Актуальность тематики основывается на растущих темпах урбанизации и  цифровизации современного общества: чтобы идти в ногу со временем, архитектура градостроительства должна отвечать не только новейшим эстетическим требованиям, но и критерию скорости разработки проектов будущих зданий. Очевидно, что сократить время реализации проектов новых зданий возможно на основе внедрения современных информационных технологий в процесс разработки архитектурного концепта.

   Основной целью научной статьи является реализация модели машинного представления генерации изображений заданных пользователем архитектурных объектов выбранного стиля.

   Одной из вариаций подобной информационно-интеллектуальной системы является авторская модель машинного обучения, основанная на генеративно-состязательных нейронных сетях, которые открывают возможность генерации изображений здания выбранного архитектурного стиля на основе текстового описания пользователя.

   Вывод: рассматриваемая автоматизирующая система позволит существенно сократить временные, человеческие и денежные ресурсы, требуемые для разработки проекта будущего здания.

СТРОИТЕЛЬНЫЕ МАТЕРИАЛЫ И ИЗДЕЛИЯ 

95-107 132
Аннотация

   Актуальность. Спектральная пирометрия при плазменном нагреве, плавлении и охлаждении неметаллических тугоплавких материалов имеет особую актуальность в нанотехнологиях, медицине, энергетике, металлургии и других областях, где требуется точный контроль температуры в процессе обработки различных материалов. Применение метода спектральной периметрии направлено на создание новых технологий для измерения температуры в сложных условиях обработки и синтеза материалов, таких как плазменный нагрев, плавление и охлаждение неметаллических тугоплавких материалов. Результаты исследований в этой области могут улучшить процессы производства, снизить затраты на материалы и топливо, повысить эффективность работы установок и оборудования, а также качество и надежность конечной продукции.

   Цель исследования: адаптация малогабаритных спектрометров в области спектральной пирометрии при диагностике конденсированных сред, подвергшихся нагреву и плавлению в среде термической плазмы.

   В работе представлены результаты применения малогабаритных спектрометров в рамках диагностики нагрева, плавления и охлаждения кварцевой мишени посредством плазменной струи атмосферного давления. Диагностический комплекс для проведения экспериментальных  исследований включает в себя два канала сбора данных: первый – микроспектрометр HPCS 300 со спектральным диапазоном 380–780 нм, который служит для определения цветовой температуры эталонного источника излучения и калибровки оптоволоконного тракта; второй – микроспектрометр STS-VIS, в основе которого лежит ПЗС-детектор с 1024 элементами, спектральный диапазон – 350–800 нм, используется для снятия спектра излучения исследуемого объекта.

   Выводы. Установлено, что при взаимодействии плазменной струи с кварцевой мишенью наблюдаются три этапа, включающих в себя деформацию поверхности, выход на стабильную температуру нагрева и охлаждение конденсированного материала с точками фазовых переходов «жидкое – пиропластичное – твердое».

ТЕПЛОСНАБЖЕНИЕ, ВЕНТИЛЯЦИЯ, КОНДИЦИОНИРОВАНИЕ ВОЗДУХА, ГАЗОСНАБЖЕНИЕ И ОСВЕЩЕНИЕ 

108-119 108
Аннотация

   Актуальность. Вопрос энергоресурсосбережения с каждым годом становится все более актуальным. Особое внимание уделяется повышению энергоэффективности ограждающих конструкций зданий различного назначения, т. к. теплопотребление занимает значительную часть в общих затратах на коммунальные нужды.

   Целью исследования является изучение теплового состояния ограждающей конструкции в области наружного угла.

   В рамках данного исследования было рассмотрено влияние мостика холода в виде наружного угла на поведение температурного поля на внутренней поверхности ограждающей конструкции. Исследована кирпичная наружная стена в трех вариантах: 510, 640 и 770 мм. Показано, что во всех случаях температура в углу стены становится ниже температуры точки росы.

   Результаты. Проведено исследование методов для уменьшения негативного влияния мостика холода в области угла, которое может проявляться в появлении конденсата, плесени и привести впоследствии к разрушению наружного ограждения. Применение утепленного скоса приводит к лучшим результатам по сравнению со скосом без утеплителя. Однако точка с минимальным значением температуры сохраняется в углах и также не превышает температуру точки росы tр = +13,5 °С. Только в этом случае точка с минимальным значением температуры перемещается в углы, образованные скосом.

ВОДОСНАБЖЕНИЕ, КАНАЛИЗАЦИЯ, СТРОИТЕЛЬНЫЕ СИСТЕМЫ ОХРАНЫ ВОДНЫХ РЕСУРСОВ 

120-131 160
Аннотация

   Современная система управления водными ресурсами строится на основе внедрения в хозяйственную и прочие виды деятельности принципов наилучших доступных технологий. Это подразумевает рациональное использование природных ресурсов, их охрану от вредных воздействий, организацию оптимальной комплексной системы управления взаимодействием в системе «природный ресурс – хозяйствующий субъект». Существующие недостатки экономического регулирования в водохозяйственной сфере могут быть преодолены благодаря интенсификации перехода к технологическому нормированию путем выбора наилучших доступных технологий. В настоящее время в стране завершился первый этап внедрения этой системы в сфере охраны окружающей среды для обеспечения минимизации негативного воздействия на окружающую среду, в том числе и в сфере управления водными ресурсами. В работе выполнен анализ практической деятельности водопользователей с целью оценки ее эффективности за период 2019–2021 гг. на примере водохозяйственного участка 13.01.03.004 (р. Томь от г. Кемерово до ее устья в Томской области). Показаны положительные тенденции изменения качества воды. Дана прогнозная оценка развития водно-экологической ситуации на исследуемом участке. Полученные результаты позволят оптимизировать неистощительное водопользование в регионе.

132-143 129
Аннотация

   Развитие инфраструктуры арктических поселений связано с устройством современных систем водоснабжения и водоотведения.

   Актуальность. Низкие температуры воздуха и многолетнемерзлые грунты существенно осложняют строительство и эксплуатацию резервуаров, предназначенных для сбора и хранения сточных вод. С целью обеспечения эффективного энергосбережения проводились предпроектные теплотехнические расчеты стальных емкостей в теплоизоляции ППС. Сравнивались методики вычислений и результаты, которые послужили основой для построения расчетных диаграмм.

   Выводы. Полученные зависимости позволяют достаточно быстро и точно определить теплопотери при полном или частичном заполнении резервуара водой. Это существенно облегчит процесс принятия решений на стадии проектирования северных объектов, расположенных в Ямало-Ненецком автономном округе.

ОСНОВАНИЯ И ФУНДАМЕНТЫ, ПОДЗЕМНЫЕ СООРУЖЕНИЯ 

144-155 274
Аннотация

   Баррета – особый вид набивных свай, применяемых при строительстве высотных зданий и сооружений на слабых грунтах, используемый как дополнительный вариант по устройству свай буронабивного типа. Установлено, что применение баррет активизирует поиск новых способов повышения качества расчетов и проектирования фундаментов, в частности, требует разработки новых методов расчета. В статье приведены результаты расчетного анализа взаимодействия барреты большой длины с грунтом основания при разработке различных глубин откопки котлована.

   Модели и методы. Основным методом исследования является численный анализ в сочетании с аналогией. В ходе исследования было выполнено численное моделирование с помощью геотехнических программных комплексов PLAXIS 3D для упругопластической модели упрочняющегося грунта Hardening soil (HS) и слабых грунтов. Проведено сопоставление и анализ данных, полученных в ходе численного моделирования испытания взаимодействий барреты на несущую способность.

   Результаты. Сопоставляются и анализируются данные, полученные для откопки котлованов различной глубины. Очевидно, что сваи с большей глубиной погружения в рассматриваемых грунтовых условиях всегда будут иметь большую несущую способность и меньшую осадку. Несущая способность по грунту может быть определена как нагрузка на баррету при осадке 40 мм по аналогии с натурными испытаниями баррет. По результатам расчетов построены графики «нагрузка – осадка» при нагружении с различной глубиной откопки котлованов. Характер графиков показывает, что при данной нагрузке формируются зоны пластических деформаций на боковой поверхности барреты, что и является причиной роста осадок.

   Выводы. Показано, что выбор соответствующей вычислительной модели подтвердил результаты логических и рациональных исследований, основанных на действующем стандарте СП 22.13330.2016 «Основания зданий и сооружений». По результатам выполненных расчетов можно заключить, что изменение глубины откопки котлована влияет как на несущую способность барреты, так и на вертикальную осадку. Дальнейшие комплексные исследования на основании численных расчетов, а также экспериментальных и теоретических данных позволят разработать новые методы расчета и повысить эффективность проектных решений.

156-163 135
Аннотация

   Актуальность. В основании зданий и сооружений часто оказываются глинистые грунты, строительные свойства которых зависят от многих факторов, одним из них является природная уплотнённость грунта. В связи с этим актуально установление природной уплотненности глин и использование полученных данных в строительных классификациях грунтов.

   Цель исследования – установление природной уплотненности глин.

   Как известно, уплотненность глинистого грунта тесно связана c консистенцией. В настоящей работе приведен анализ взаимосвязи уплотненности и консистенции глинистых грунтов, разных по генезису, с использованием показателя уплотненности грунта В. А. Приклонского. Показано влияние степени водонасыщения глинистого грунта на относительное расхождение коэффициента консистенции от показателя уплотненности для разных по генезису и консистенции грунтов. Отмечено, что для грунтов с коэффициентом водонасыщения меньше единицы коэффициент консистенции отличается от показателя уплотненности. Расхождение растет с понижением коэффициента водонасыщения. Существенно, что значительные расхождения, приближающиеся к единице, могут проявиться и при коэффициенте водонасыщения, равном 0,95 и более.

   Результыты. Выполненный анализ показал, что оценка природной уплотненности глинистых грунтов должна базироваться на знании условий их формирования. Исследование различных генетических типов глинистых грунтов с целью установления взаимосвязи природной уплотненности и консистенции позволит более обоснованно подойти к вопросу использования показателя уплотнённости грунта в строительных классификациях.

164-178 123
Аннотация

   Актуальность. При расчете многоэтажных зданий, относящихся к каркасным пространственным системам, необходим учет податливости фундаментов на естественном основании и выбор расчетной модели, наиболее полно отражающей конструктивную схему здания. Приведены результаты моделирования напряженно-деформированного состояния
разноуровневого основания и фундамента – плитного и свайного – многоэтажного здания, расположенного на склоне.

   Целью работы являлось расчетное обоснование корректности использования модели линейного и нелинейного деформирования разноуровневого основания в плитном фундаменте и критерии перехода к свайному фундаменту в многоэтажном здании, расположенном на склоне.

   Моделирование напряженно-деформированного состояния плитного и свайного фундаментов на разноуровневом основании многоэтажного здания, расположенного на склоне, выполнено в системе «основание – фундамент – здание» методом конечных элементов с использованием верифицированного программного комплекса MicroFe.

   Результаты. При расчете разноуровневого основания по нелинейной модели Кулона – Мора условия второй группы предельных состояний по вертикальным перемещениям и крену не выполняются и применять плитный фундамент не рекомендуется. Таким образом, расчет плитного фундамента с использованием модели только линейно-деформируемого основания становится недостаточным. Особенностью работы свай при наличии бокового давления грунта является то, что контурные сваи, расположенные с противоположной стороны от склона, значительно перегружены по сравнению с остальными. Кроме того, в линейной постановке расчета продольные усилия в контурных сваях превышают допускаемую расчетную нагрузку на сваи, в результате чего не выполняется условие по первой группе предельных состояний.

   Выводы. Использование конструктивно нелинейной работы свай, когда ограничивается продольное усилие в свае величиной, равной допускаемой расчетной нагрузке, позволяет обеспечить для свайного фундамента выполнение условий по первой и по второй группам предельных состояний.

ПРОЕКТИРОВАНИЕ И СТРОИТЕЛЬСТВО ДОРОГ, МЕТРОПОЛИТЕНОВ, АЭРОДРОМОВ, МОСТОВ И ТРАНСПОРТНЫХ ТОННЕЛЕЙ 

179-197 154
Аннотация

   Актуальность. Несмотря на положительные изменения в дорожном строительстве, связанные с реализацией нацпроектов, направленных на значительный рост качественных и количественных показателей дорожно-транспортной инфраструктуры страны, задачи ресурсосбережения, охраны окружающей среды и экологической безопасности остаются актуальными в силу недостаточного внимания к ним.

   Цель исследования – проанализировать взаимосвязи между показателями качества и экологической безопасностью автомобильной дороги в контексте устойчивого развития.

   Результаты. Рассмотрены вопросы баланса экологического, социального, экономического компонентов дорожно-транспортной инфраструктуры как системы. Комплексное развитие дорожного строительства должно быть функциональной основой этой системы на всех стадиях жизненного цикла: проектирования, строительства, эксплуатации автомобильной дороги. Дана оценка соответствия фактической ситуации в регионах современным реалиям нормативно-правовой базы и экономическим возможностям их реализации. В статье представлены основные факторы воздействия строительно- и эксплуатационно-технологических средств на окружающую среду в течение жизненного цикла автомобильной дороги. Авторами показана необходимость разворота дорожного строительства в сторону активного использования инновационных разработок, повышающих качество и безопасность дорожно-транспортной инфраструктуры при одновременном решении вопросов ресурсосбережения и рационального природопользования.

198-223 136
Аннотация

   Актуальность. Улично-дорожная сеть крупных городов, геометрия которых проектировалась на перспективную автомобилизацию 180–200 автомобилей на 1000 человек населения, не удовлетворяет современным требованиям удобства и безопасности движения транспортных потоков и пешеходов. Данная проблема особенно актуальна для местной улично-дорожной сети, поскольку именно здесь на нерегулируемых перекрестках наблюдается аварийность с особо тяжелыми последствиями.

   Цель работы. Повышение эффективности организации дорожного движения на нерегулируемых пересечениях местной улично-дорожной сети с применением современных методов успокоения движения.

   Методы исследования. Статистическая обработка результатов дорожно-транспортных происшествий в г. Томске за последние 6 лет.

   Результаты работы. Статистическая обработка данных дорожно-транспортных происшествий по районам г. Томска показала, что наибольшее число аварий с тяжелыми последствиями характерно для территорий города с сохранившейся исторической застройкой, где имеется большое количество улиц со значительной степенью извилистости и ограниченной видимостью на нерегулируемых перекрестках. Решение проблемы безопасности движения на нерегулируемых перекрестках без значительных затрат возможно с применением методов успокоения движения, широко применяемых по всему миру. Средства успокоения движения предназначены для снижения скорости движения транспорта как на нерегулируемых перекрестках, так и на подходах к пешеходным переходам, к школам и детским учреждениям. Эффект от применения метода достигается за счет визуального и физического препятствования езде на большой скорости в требуемых местах. Для снижения аварийности непосредственно на перекрестках хорошо работают приемы, предусматривающие изменение схемы движения на перекрестке, в частности, применение мини-колец, диаметр которых не превышает 4 м. Зарубежный опыт внедрения миникольцевых пересечений убедительно доказывает их высокую эффективность как средства повышения безопасности движения.

   Выводы. В работе выполнен краткий обзор применения миникольцевых пересечений в мировой практике. Проанализированы существующие теоретические модели расчета пропускной способности нерегулируемых пересечений и миниколец. Даны рекомендации по применению методов успокоения движения и устройства миникольцевых пересечений в г. Томске.

59
Аннотация

Приведены результаты моделирования напряженно-деформированного состояния разноуровневого основания и фундамента – плитного и свайного – многоэтажного здания, расположенного на склоне.

Целью работы являлось расчетное обоснование корректности использования модели линейно/нелинейного деформирования разноуровневого основания в плитном фундаменте и критерии перехода к свайному фундаменту в многоэтажном здании, расположенном на склоне.

            Моделирование напряженно-деформированного состояния плитного и свайного фундаментов на разноуровневом основании многоэтажного здания, расположенном на склоне, выполнено в системе «основание – фундамент – здание» методом конечных элементов с помощью верифицированного программного комплекса MicroFe.

При расчете разноуровневого основания по нелинейной модели Кулона-Мора условия второй группы предельных состояний по вертикальным перемещениям и крену не выполняются и применять плитный фундамент не рекомендуется. Таким образом, расчет плитного фундамента с использованием модели только линейно-деформируемого основания становится не достаточным.

Особенностью работы свай при наличии бокового давления грунта является то, что контурные сваи, расположенные с противоположной стороны от склона, значительно перегружены по сравнению с остальными сваями. Кроме того, в линейной постановке расчета продольные усилия в контурных сваях превышают допускаемую расчетную нагрузку на сваи, в результате чего не выполняется условие по первой группе предельных состояний.

            Использование конструктивно нелинейной работы свай, когда ограничивается продольное усилие в свае величиной, равной допускаемой расчетной нагрузке, позволяет обеспечить для свайного фундамента 



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


ISSN 1607-1859 (Print)
ISSN 2310-0044 (Online)