Многокритериальное прогнозирование надежности несущих элементов пролётных строений мостов представляет собой расширение уровня понимания и использования элементов теории катастроф на основе механических и энергетических критериев.
Цель: рассмотреть многокритериальное прогнозирование надежности мостовых конструкций в процессе термодинамического состояния и приспособляемости материала, элементов и конструкций в целом в течении длительного эксплуатационного периода.
Результаты: на основе равновесных состояний, характеризуемые и сопровождающие мгновенность деформационно-катастрофического процесса определены управляющие параметры процесса прогнозирования надёжности.
АРХИТЕКТУРА И ГРАДОСТРОИТЕЛЬСТВО
Актуальность. Вопросы возрождения старых промышленных предприятий XIX – начала XX в. имеют ключевое значение для сохранения и развития уникальной архитектурной среды исторических городов, поддержания отечественного производства и экономической независимости, сохранения культурного наследия, увеличения уровня занятости населения и улучшения его благосостояния. На основе анализа современного состояния архитектуры и конструктивных элементов старых фабрик и прилегающих территорий предлагаются проектные решения по реставрации и восстановлению корпусов старых ткацких фабрик и демонстрация их успешной интеграции в современную городскую среду.
Материалы и методы. Исследование базируется на изучении истории развития архитектуры ткацких предприятий и жилых зданий Орехово-Зуева, прослеживается становление и развитие архитектуры промышленных комплексов и формирование архитектурно-художественного облика городской среды, а также изменение ее во времени. Представлены проектные предложения по реконструкции промышленных предприятий и городской жилой застройки, направленные на сохранение уникальности и разнообразия художественного образа исторического города.
Научная новизна работы заключается в разработке проектов реновации ткацких предприятий и модернизации производственных процессов, направленных на сохранение архитектурного и культурного наследия русского города, реализацию программы импортозамещения и укрепления экономической независимости страны.
Результаты. Разработаны эскизные предложения по восстановлению зданий и сооружений архитектуры промышленных предприятий и ансамблей исторического города.
Выводы. Возрождение промышленных предприятий XIX–XX вв. – важная задача для архитектуры, градостроительства и экономики нашей страны. Проведенное исследование показало, что старые корпуса ткацких фабрик обладают значительным потенциалом для долгосрочного использования, при этом архитектура прилегающих зданий играет ключевую роль в сохранении уникальной среды исторического города, его художественного образа и исторической идентичности. Элементы городской территории требуют восстановления для преображения исторической среды с новыми зданиями, подчеркивающими гармонию архитектурных ансамблей. Формирование новых жилых и общественных пространств в исторической среде города должно гармонично объединять архитектуру исторических и современных зданий, сохраняя облик старого промышленного города.
Статья посвящена одному из наиболее известных проектов многоэтажных жилых зданий, выполненных французским архитектором Ш.-Э. Жаннере-Гри (Ле Корбюзье) в традициях функционализма и брутализма. Авторами проанализированы основные архитектурно-дизайнерские концепции Шарля-Эдуарда, заложенные в общую систему пропорционирования, планировочные схемы этажей, в решения фасадов и интерьеров жилых ячеек этого необычного для своего времени здания.
Статья посвящена выявлению последовательности, благодаря которой формировались принципы уличной архитектуры как неотъемлемой, фундаментальной части становления образа современного мегаполиса, в качестве примера взят г. Мурманск.
Актуальность. Формирование существующего архитектурного облика улиц г. Мурманска является частью большого механизма развития города в целом. Данная тематика в настоящее время становится наиболее актуальной и значимой. Вопросы и задачи, нацеленные на формирование самобытного архитектурного облика города, требуют детализации и разработки нестандартных решений.
Целью научного исследования является разработка методического подхода в проектной деятельности, направленной на формирование архитектурно-художественного облика города и раскрытие фасадов зданий в сложных климатических условиях как части образного развития городского пространства.
Методы исследования. Применение нескольких подходов в познании. Первый подход – дедуктивное решение на основе построения концептуальных взаимосвязей. Данный метод позволит увидеть взаимосвязанную последовательность «от общего к частному». Второй подход – сравнительный анализ существующей городской среды, архитектурного облика улиц на примере г. Мурманска.
Результаты. Рассмотрены разные улицы города, их архитектурный облик, а также предложения по видоизменению с целью реформации, улучшения городской развёртки.
Раскрывается необходимость комплексного подхода не только к созданию комфортной городской среды, но и к её эстетическому оформлению.
Актуальность. Формирование комфортной среды жизнедеятельности для человека – задача актуальная и значимая. Данное исследование позволит определить микрорайоны г. Новосибирска с наиболее комфортными условиями проживания и микрорайоны, нуждающиеся в улучшении существующей инфраструктуры и в реконструкции.
Целью исследования является комплексная оценка комфортности проживания в микрорайонах Новосибирска, базирующаяся на выявлении наличия и доступности объектов социального и культурно-бытового обслуживания (образования, воспитания, рекреации, здравоохранения, торговли и развлечений, транспорта, культуры и спорта). Анализируются текущее состояние и перспективы развития этих объектов с учетом градостроительных планов, качество архитектурной среды, уровень благоустройства (включая доступность для маломобильных групп населения) и озеленение территорий микрорайонов.
Методы исследования. Выполнен терминологический, хронологический и картографический анализ микрорайонов на территории г. Новосибирска в период c 1893 по 2019 г. Осуществлена оценка микрорайонов на наличие в радиусе доступности объектов социального и культурно-бытового обслуживания и объектов транспортной инфраструктуры. Проведен анализ комфортности проживания в микрорайоне с учетом уровня благоустройства и процента озеленения территории.
Новизна исследования. Проведены авторская оценка и ранжирование микрорайонов г. Новосибирска на соответствие комфортности проживания.
Результаты. В результате исследования выявлены критерии оценки комфортности микрорайонов г. Новосибирска, проведено ранжирование микрорайонов по степени комфортности проживания.
Актуальность. Строительство промышленных предприятий в XIX – первой половине XX в., их тяготение к водным ресурсам стали в настоящее время результатом существования зон неиспользованной складской и причальной инфраструктуры на прибрежных территориях. Сегодня эти территории имеют деградирующие характеристики. С другой стороны, участки бывших промышленных предприятий являются неотъемлемой частью исторических городов, определяющей их идентичность. В связи с этим во многих городах с многовековой историей эта тема является исключительно актуальной. Для изучения опыта перепрофилирования складской и портовой инфраструктуры были выбраны прибрежные территории Нью-Йорка.
Целью настоящего исследования является изучение мирового опыта перепрофилирования складских и причальных объектов на примере Нью-Йорка.
В связи с актуальностью рассматриваемой проблемы и в контексте заявленной темы были определены направления исследования. Так, в круг задач вошли: выявление предпосылок формирования портовой и складской инфраструктуры в Нью-Йорке; определение современной проблематики этих участков исторической среды; оценка потенциала территорий к развитию; выявление наиболее удачных примеров перепрофилирования портовой инфраструктуры для современного использования.
Метод исследования представляет собой комплексный подход, включающий: изучение вопросов перепрофилирования портовой инфраструктуры; исследование промышленных объектов, расположенных на прибрежных территориях (на примере Нью-Йорка); проведение многоаспектного анализа реализованных проектных решений преобразования портовой инфраструктуры; рассмотрение функционально-планировочных особенностей объекта исследований.
Выводы. В ходе исследования выявлено, что подобные территории обладают значительными перспективами для развития города, а их преобразование способствует созданию новых рабочих мест и увеличению доходов бюджета исторических городов. Итогом исследования является формулировка методов, применяемых в процессе перепрофилирования объектов портовой инфраструктуры, которые могут быть применены в процессе аналогичных работ в других исторических городах со схожими проблемами.
В статье рассматриваются особенности формирования градостроительной концепции мемориальных комплексов. Проанализированы основные архитектурно-планировочные, композиционно-художественные, ландшафтные, конструктивные принципы формирования мемориальных ансамблей.
Актуальность. Обосновывается необходимость и актуальность сохранения памяти о войне, подвиге солдата. Приводятся ключевые принципы архитектурных, конструктивных, ландшафтных решений мемориалов, которые базируются на учете индивидуальных композиционных и ландшафтно-рекреационных особенностей градостроительных ситуаций.
Рассматривается градостроительная специфика формирования современных мемориальных комплексов, посвященных подвигу военных, участников и героев войн: Великой Отечественной, войны в Афганистане, специальной военной операции на Украине. В настоящее время меняется отношение к концептуально-смысловой парадигме памятников и мемориалов. Расположение мемориальных комплексов в городской структуре, размер и форма участка, возможность подъезда и подхода, доступность территории, эмоциональное и зрительное восприятие, взаимодействие с окружающим ландшафтом – важные аспекты формирования архитектурно-художественного образа, требующие анализа и переосмысления на современном этапе социально-экономического развития.
Цель работы – выявить основополагающие принципы построения мемориальных комплексов с учетом градостроительной структуры, природного окружения и особенностей прилегающей застройки.
В статье освещаются особенности ландшафтной организации мемориальных комплексов. Отмечается необходимость концептуального художественного подхода к проектированию ландшафтного дизайна территории. Подчеркивается важность выбора ассортимента растений. Ландшафтное решение мемориальной инфраструктуры возможно на нюансе и контрасте. Концепция включения памятника в структуру естественного ландшафта предопределяет пейзажную стилистику генплана. Концепция постановки мемориала на контрасте с окружением предусматривает применение регулярной планировочной структуры.
Мемориальные комплексы представляют собой особый вид общественной инфраструктуры городской среды. Сегодня общественные пространства рассматриваются как концептуальные полифункциональные образования, отражающие основные тенденции и изменения всех сфер жизнедеятельности городского населения. Концептуального решения требуют и градостроительные приемы, и принципы формирования мемориальных комплексов.
Выводы. Приведены основополагающие принципы формирования архитектурно-пространственного решения мемориальных комплексов и особенности выстраивания градостроительной концепции: разработка концепции проекта, связанная с историей создания памятного места; использование символики архитектурных форм; включение мемориального ансамбля в структуру природно-рекреационного пространства с учетом градостроительной ситуации, улично-дорожной сети, организации удобных подъездов и подходов; формирование картины территориального восприятия пространства мемориала; пропорциональное построение архитектурно-пространственной композиции комплекса; включение в комплекс дополнительных эффектов; цветочное оформление; разработка системы освещения мемориального комплекса.
Актуальность. В настоящее время актуальными становятся вопросы обеспечения безопасности зданий при террористических актах разного характера, в том числе при атаках беспилотными летательными аппаратами (БПЛА). В исследовании рассмотрены варианты архитектурных средств защиты фасадов и внешних элементов зданий от данной угрозы, а также варианты построения объемно-планировочной структуры для обеспечения максимальной защиты находящихся в здании людей. В данном случае становится особенно важным соблюсти баланс между фактической и воспринимаемой безопасностью, избегая создания образа средневековой крепости, однако учитывая потенциальные риски и угрозы террористического характера.
Методика исследования включает в себя изучение данных о существующих при атаке БПЛА рисках и угрозах в отношении зданий и находящихся в них людей, сравнительный анализ нормативной литературы по антитеррористической защите, отечественной и зарубежной, анализ существующих способов и приемов защиты зданий средствами архитектуры и дизайна среды и систематизацию данных средств по категориям на основе структурно-типологического метода.
Результаты. В качестве результатов исследования приводятся сравнительные таблицы, сделанные на основании рассмотренных материалов. Аналитические материалы включают в себя также описание моделей построения объемно-планировочной структуры и чек-лист средств, находящихся в арсенале архитектора для защиты зданий.
Выводы исследования указывают на то, как важно учитывать требования безопасности на всех этапах жизненного цикла здания, начиная от проектирования и заканчивая его эксплуатацией и возможной реконструкцией с учетом увеличившихся требований к защите.
Пространства коворкингов представляют собой совокупность открытых и закрытых зон, в которых осуществляется различного рода деятельность резидентов коворкингов. Пространство и его место в структуре коворкинга влияет на формирование среды и условий для определенного вида деятельности (для каждой деятельности предусмотрено свое пространство).
Актуальность. На сегодняшний день вопрос соотношения открытых и закрытых пространств является актуальным в связи со степенью влияния пространственных решений (открытых и закрытых пространств) на возможность и эффективность экономической (производственной) деятельности людей.
В настоящей работе на основании анализа открытых и закрытых пространств коворкингов, их функционального назначения, особенностей эксплуатации (режимов) и пространственно-планировочных решений проведено исследование взаимодействия и пересечения пространственных структур открытых и закрытых пространств между собой. Материалами исследования стали функционально-планировочные компоненты различных пространств коворкингов: целостность, взаимное расположение, функциональные связи, доминация пространств между собой.
Цель исследования – систематизация возможных типов связей открытых и закрытых пространств между собой.
В результате проведенного исследования сформулированы функционально-пространственные структуры коворкингов от открытого до закрытого типа, с переходными этапами между ними.
Актуальность. Развитие городских территорий тесно связано с адаптацией и сопряжением естественных ландшафтов и хозяйственной деятельности. Исследование эволюции инженерного благоустройства сибирских городов позволяет выявить хронологические зависимости между функциональными и эстетическими качествами урбанизированных пространств часто инженерно не подготовленных территорий.
Цель. Выявить основные этапы эволюции инженерного благоустройства городских улиц Сибирского региона XVII – начала ХХ в. на примере трех городов Западной Сибири: Омска, Томска, Бийска. Проведен хронологический анализ развития группы городов от момента их основания и до событий Первой мировой войны и последующей Революции 1917 г.
Материалы и методы. Использованы комплексный и графоаналитический подходы, систематизация архивных источников и картографического материала.
Результаты и выводы. Установлены основные направления развития рассматриваемой группы городов и факторы, влияющие на расширение городских территорий и увеличение численности населения. Определены ключевые этапы развития инженерного благоустройства. Выявлены главные улицы с комплексным благоустройством, рассмотрены мероприятия по мелиорации земель в условиях слабых грунтов.
СТРОИТЕЛЬНЫЕ КОНСТРУКЦИИ, ЗДАНИЯ И СООРУЖЕНИЯ
Актуальность работы заключается в разработке методики оценки влияния нового технологического оборудования с динамическим воздействием от вибрационного грохота на напряженно-деформированное состояние металлического каркаса действующей производственной площадки цеха мокрого обогащения песка обогатительной фабрики.
Цель работы состоит в расчетном обосновании допустимости размещения нового технологического оборудования с обеспечением надежности металлических конструкций каркаса, который установлен в железобетонном приямке с монолитными стенами и фундаментной плитой на естественном основании.
Методы. Расчетное обоснование выполнено моделированием напряженно-деформированного состояния строительных конструкций и грунтового основания производственной площадки в ПВК Ing+2021 MicroFe с разработкой расчетной конечно-элементной пространственной модели. При появлении новой динамической нагрузки от вибрационного грохота моделирование выполнено с учетом демпфирующих свойств материалов конструкций и грунта, а также динамических свойств грунта.
Результаты. После проведения раздельного статического расчета от стационарных нагрузок и динамического расчета от вибрационного воздействия грохота конструктивный расчет металлических элементов площадки на совместное действие статических и динамических нагрузок показал, что прочность/устойчивость и жесткость металлических конструкций каркаса при установке нового вибрационного грохота будут обеспечены.
ТЕПЛОСНАБЖЕНИЕ, ВЕНТИЛЯЦИЯ, КОНДИЦИОНИРОВАНИЕ ВОЗДУХА, ГАЗОСНАБЖЕНИЕ И ОСВЕЩЕНИЕ
Актуальность. Ограждающие конструкции зданий находятся в постоянно меняющихся внешних тепловых условиях, это приводит к изменениям внутреннего теплового микроклимата помещений, что необходимо учитывать при проектировании тепловой защиты зданий и инженерных систем отопления, вентиляции и кондиционирования. При этом оболочки зданий могут содержать вентилируемый фасад на относе и/или кровлю с вентилируемым зазором. В большинстве известных результатов исследований и методик расчета теплопереноса через такие конструкции, в силу сложности его механизма, недостаточно полно и точно учитывается нестационарность внешних тепловых воздействий. Причиной является невысокая эффективность и точность используемых методик расчета.
Цель выполненных исследований – создание эффективной физико-математической модели, позволяющей проводить расчеты нестационарного теплопереноса через стеновые ограждающие конструкции и покрытия, содержащие легкие фасады с вентилируемым зазором.
Методы. Для проведения расчетов разработана комбинированная аналитическая и численная модель теплопереноса через ограждающие конструкции и покрытия, содержащие вентилируемый зазор. Модель включает итерационный расчет нестационарного переноса тепла в вентилируемом зазоре с использованием уравнений «мгновенного» теплового баланса в вентилируемой прослойке с учетом конечно-разностного детального расчета нестационарного переноса теплоты в ограждающей конструкции.
Результаты. Результаты, получаемые с использованием разработанной модели, показывают хорошее совпадение с известными экспериментальными и расчетными данными. В частности, для апробации модели рассмотрен случай теплопоступлений в помещение через легкий вентилируемый фасад и при его отсутствии. Показано, что в летний период использование вентилируемого фасада, несмотря на незначительное изменение сопротивления теплопередаче, позволяет значительно сократить теплопоступления в помещение.
ВОДОСНАБЖЕНИЕ, КАНАЛИЗАЦИЯ, СТРОИТЕЛЬНЫЕ СИСТЕМЫ ОХРАНЫ ВОДНЫХ РЕСУРСОВ
Проблема исследования. Увеличение загрязнения поверхностного стока техногенными примесями, повышение их концентрации в сточных водах и аккумулирование в открытых водных источниках.
Актуальность. Очистка дождевых, талых вод биоинженерными сооружениями на территории со сложным рельефом.
Цель исследования. Систематизация и обобщение способов очистки сточных вод с урбанизированных территорий, оценка их эффективности.
Новизна. Структуризация данных по очистке сточных вод. Авторская сравнительная оценка качества очистки поверхностных стоков различными способами: фильтрующие патроны, локальные очистные сооружения, биологическая очистка (биоинженерные сооружения). Оценка применения биоинженерных сооружений на локальных и линейных объектах на основании изученных примеров в России и мире. Разработка авторского экологического паспорта древесно-кустарниковой растительности для очистки дождевых, талых вод.
Задачи:
- оценка качества очистки поверхностных стоков разными санитарно-техническими сооружениями с анализом периодичности эксплуатационных работ;
- анализ отечественного и международного опыта применения биоинженерных сооружений с учетом температурных показателей и грунтов;
- подбор древесно-кустарниковой растительности с высокой степенью очистки поверхностных стоков и широким ареалом произрастания на территории РФ;
- апробация применения биоинженерных сооружений на территории со сложным рельефом: г. Новосибирск, ул. Гусинобродское шоссе и ул. Лазурная.
Методы исследования: теоретически-сравнительный анализ, систематизация, структуризация, моделирование.
СТРОИТЕЛЬНЫЕ МАТЕРИАЛЫ И ИЗДЕЛИЯ
Актуальность. Одним из основных факторов, определяющих использование древесины в строительстве, считается её устойчивость к биологическим воздействиям – биостойкость. Наиболее распространенным способом защиты древесины от негативных воздействий являются специальные пропитки или покрытия, которые имеют определенные ограничения по сроку службы и условиям использования обработанной древесины. В качестве альтернативы этим методам рассматривается обработка древесины с помощью потока низкотемпературной плазмы.
Цель настоящей работы – определение влияния обработки поверхности изделий из древесины сосны потоком низкотемпературной плазмы на биостойкость обработанных изделий по интенсивности развития грибов на поверхности изделий.
Результаты. Исследования показали, что обработка поверхности изделий из сосны низкотемпературной плазмой способствует увеличению их биостойкости. На образцах, подвергнутых плазменной обработке, интенсивность роста грибов оказалась ниже по сравнению с необработанной древесиной и древесиной, обработанной специализированным защитно-декоративным покрытием.
ТЕХНОЛОГИЯ И ОРГАНИЗАЦИЯ СТРОИТЕЛЬСТВА
Актуальность. Технические требования к инвестиционно-строительным проектам возрастают, а распределение работ между многочисленными участниками сильно фрагментировано. Это приводит к тому, что строительные проекты выполняются с ненадежными графиками, перерасходом средств и дефектами, возникающими из-за отсутствия координации на строительной площадке. Бережливое управление строительством и информационное моделирование зданий являются возможными решениями этих проблем. Концептуальный анализ бережливого строительства и информационного моделирования зданий указывает на значительную синергию между ними, но они часто считаются отдельными технологиями и дают лишь частичные преимущества при самостоятельном применении.
Цель исследования заключается в разработке практических методов использования технологии 4D-моделирования в совокупности с методами бережливого строительства для уменьшения непроизводственных потерь и сокращения сроков строительства объектов.
Тематические исследования показали, что применение технологии информационного моделирования с бережливыми практиками на этапе строительства повышает эффективность планирования. Данный подход обеспечивает четкую визуализацию состояния работ на 3D-модели, а также объединяет несколько источников информации для создания по-настоящему интегрированной системы. Показано, как совместные методы бережливого производства и технологии информационного моделирования могут быть интегрированы на практике.
ПРОЕКТИРОВАНИЕ И СТРОИТЕЛЬСТВО ДОРОГ, МЕТРОПОЛИТЕНОВ, АЭРОДРОМОВ, МОСТОВ И ТРАНСПОРТНЫХ ТОННЕЛЕЙ
Актуальность. Многокритериальное прогнозирование эксплуатационной надежности несущих элементов пролетных строений мостов на основе комплексного применения механических и энергетических критериев, а также элементов теории катастроф определяет актуальность проблемы.
Многокритериальное прогнозирование надежности несущих элементов пролётных строений мостов представляет собой расширение использования элементов теории катастроф на основе механических и энергетических критериев.
Цель: рассмотреть многокритериальное прогнозирование надежности мостовых конструкций в процессе термодинамического состояния и приспособляемости материала, элементов и конструкций в целом в течение длительного эксплуатационного периода.
Результаты: на основе равновесных состояний, характеризующих и сопровождающих мгновенность деформационно-катастрофического процесса, определены управляющие параметры процесса прогнозирования надёжности.
Актуальность. Несмотря на принимаемые меры в области повышения качества проектирования, строительства и эксплуатации мостовых сооружений, количество случаев преждевременных отказов в работе конструктивных элементов мостов не сокращается. Во многом это обусловлено воздействием увеличивающейся интенсивности транспортных потоков и агрессивным влиянием на материалы конструкций химически активных атмосферных газов и противогололедных материалов. Однако нормативно-техническая база проектирования автомобильных дорог и мостов для обоснования безотказности и долговечности мостовых конструкций эти факторы не учитывает и предлагает использовать коэффициенты запаса прочности, основанные на ретроспективных статистических данных о дорожном движении и эксплуатации мостов. В результате сложилось противоречие между практикой обеспечения безопасности работы мостов и состоянием научно-методической базы решения этих вопросов. Для разрешения противоречия необходима разработка метода прогнозирования показателей безотказности пролетного строения моста, который учитывает совместную работу его конструктивных элементов, стохастический характер и динамику параметров транспортных потоков, а также деструктивное воздействие на мост агрессивных сред в течение расчетного срока службы.
Целью является разработка методологического подхода к оценке и прогнозированию показателей безотказности железобетонных пролетных строений мостов.
Методы. Предлагаемый метод определения показателей безотказности балочных пролетных строений железобетонных автодорожных мостов основан на применении математического аппарата структурных функций надежности сложных технических систем, определения показателей диффузии жидкостей и газов, имитационного моделирования работы балок пролетного строения.
Результаты. Полученные при реализации метода функции плотности распределения показателей безотказности пролетных строений с учетом стохастического характера состава и интенсивности движения, технологических процессов строительства, содержания мостовых сооружений и применяемых материалов, природно-климатических факторов позволяют прогнозировать сроки межремонтной службы мостов, разрабатывать организационно-технические и конструктивные решения по повышению безопасности мостовых сооружений.
Актуальность. Совершенствование расчета конструктивного элемента нежесткой дорожной одежды покрытия на упруго-податливом полупространстве с учетом инерционности поведения является актуальной задачей в теории упругости и упруговязко-пластического деформирования.
Цель. Уточняется расчет плиты из асфальтобетона (как конструктивного элемента проезжей части) от давления колеса автомобиля с определением перемещений, податливости полупространства и с частичным отрывом плиты от основания и «паразитных» колебаний методами упругости строительной механики.
Практическая значимость. Представлен математический аппарат расчета при контакте временной автомобильной нагрузки с асфальтобетонной плитой проезжей части в зависимости от граничных условий закрепления плиты на упруго-податливом полупространстве.
ISSN 2310-0044 (Online)