СТРОИТЕЛЬНЫЕ КОНСТРУКЦИИ, ЗДАНИЯ И СООРУЖЕНИЯ
Введение. В статье рассматриваются аналитические методы расчета петлевых стыков арматуры в монолитных железобетонных конструкциях. Основное внимание уделено анализу механизмов разрушения, отличающихся от классического перехлеста арматуры, и определению условий прочности конструкции.
Цель. Выделить основные возможные механизмы разрушения петлевых стыков, разработать аналитическую модель их работы и предложить усовершенствованную методику расчета для обеспечения надежности соединений.
Материалы и методы. Исследование основано на анализе существующих расчетных методик, а также на результатах численных и натурных экспериментов. Рассмотрено три основных механизма разрушения: местное повреждение бетона от смятия, разрушение бетонного ядра между петлями и потеря сцепления арматуры с бетоном. Для описания передачи усилий через бетонное ядро предложено использование каркасно-стержневой модели.
Результаты. На основании анализа данных физических и численных экспериментов, а также с учетом зарубежного опыта предложены дополнения и альтернативные решения к принятой на сегодняшний день методике.
Выводы. Сравнительный анализ результатов расчетов по различным методикам показал некоторые различия. Для дальнейшего развития и уточнения аналитических методик расчета бетонного ядра петлевых стыков рекомендовано продолжить проведение физических и численных экспериментальных исследований.
Введение. В современных условиях проектирование железобетонных конструкций требует оперативной обработки большого объема нормативных данных, представленных в текстовом формате. Актуальной становится задача автоматизации извлечения и анализа информации из нормативных документов, что позволяет повысить точность и эффективность проектных работ.
Цель. Разработка информационной модели, интегрирующей алгоритмы обработки нормативных документов (на примере СП 63.13330.2018) с системами проектирования.
Материалы и методы. Для обработки текстовых данных применена языковая модель Mistral, развернутая локально через Ollama. Ключевые сущности (параметры материалов, нагрузки, требования) извлекались автоматически, а их взаимосвязи визуализированы в графовой базе данных. Интеграция расчетных и проектных систем выполнена с использованием форматов IFC и XML. Реализация формул (например, расчет длины анкеровки арматуры) проведена на Python, а автоматизация подбора армирования – в среде Revit.
Результаты. Применение предложенного алгоритма позволило автоматизировать извлечение параметров материалов, расчетных характеристик и конструктивных требований, что существенно сокращает трудоемкость рутинных операций. Интеграция расчетной модели с проектной средой (Revit) обеспечила автоматический подбор арматуры и сварных сеток, способствуя повышению точности проектирования и уменьшению вероятности ошибок.
Обсуждение. Разработанная система демонстрирует высокую эффективность в автоматизации обработки машиночитаемых нормативных документов, что приводит к сокращению времени проектирования и повышению качества строительных работ. Дальнейшие исследования будут направлены на расширение алгоритма для работы с другими типами документов и адаптацию модели под специфические задачи инженерного анализа.
Выводы. Машинопонимаемые форматы документации и LLM-модели повышают точность и скорость обработки нормативных данных. Интеграция расчетных и проектных систем через IFC/XML сокращает трудозатраты и ошибки. Автоматизация подбора армирования демонстрирует потенциал для масштабирования на другие этапы проектирования.
СТРОИТЕЛЬНЫЕ МАТЕРИАЛЫ И ИЗДЕЛИЯ
Введение. Представлены результаты исследований высокопрочных самоуплотняющихся цементных систем с различным видом заполнителя, которые показывают, что пониженная средняя плотность и возможность изменения модуля упругости в широком диапазоне делают высокопрочные легкие бетоны предпочтительным конструкционным материалом, позволяющим снизить массу и сократить расход арматуры железобетонных конструкций высотных зданий, мостов и путепроводов, а также сооружений, возводимых в сейсмоопасных регионах.
Цель. Сравнительная оценка влияния вида заполнителя из плотных горных пород и легких пористых материалов на среднюю плотность, прочностные и деформационные характеристики высокопрочных самоуплотняющихся цементных систем – цементного камня, мелкозернистого, тяжелых и легких бетонов.
Материалы и методы. Все цементные системы изготавливали с использованием модифицированного высокопрочного цементного камня одинакового качества на основе портландцемента и органоминерального модификатора типа МБ в количестве 24 % массы цемента с истинным водовяжущим отношением 0,25. При производстве бетонов применяли заполнители из плотных горных пород (кварцевый песок, гранитный и базальтовый щебень) и легких пористых материалов искусственного (керамзитового гравия) и природного (туфовый щебень) происхождения.
Результаты. Определены прочностные (кубиковая и призменная прочность на сжатие) и деформационные (начальный модуль упругости, коэффициент Пуассона и предельные относительные деформации сжатия) характеристики шести высокопрочных самоуплотняющихся цементных систем классов по прочности на сжатие В64–В88 с широким диапазоном средней плотности (от 1842 до 2497 кг/м3) с использованием стандартизированных и специальных методик. Сопротивление бетонов осевому сжатию находится в диапазоне 55,2–78,4 МПа и значительно превосходит нормативные значения по СП 63.13330.2018. Предельные относительные деформации высокопрочных бетонов в большей степени зависят от объемного содержания цементного камня, чем от вида заполнителя и прочности на сжатие. Введение в цементную систему легких пористых заполнителей вместо заполнителей из плотных горных пород позволило получить высокопрочные самоуплотняющиеся легкие бетоны классов В64–В72 с пониженной на 17–26 % средней плотностью и модулем упругости 29,5–33,9 МПа.
Выводы. Варьирование видом и объемом используемых заполнителей позволяет получать высокопрочные самоуплотняющиеся легкие, мелкозернистые и тяжелые бетоны классов В60–В100 марок по средней плотности D1800–D2500 c регулируемыми деформационными характеристиками.
Введение. В связи с введением Изменения № 1 к ГОСТ 10060-2012 «Бетоны. Методы определения морозостойкости» возросло количество обращений в НИИЖБ, связанных с вопросами применения различных климатических автоматических камер для выполнения испытаний по определению морозостойкости бетона. Анализ конструктивных решений и принципа работы представленных на российском рынке климатических камер показал, что в большинстве камер процесс оттаивания происходит либо с обдувом теплым воздухом, либо реализован неполным погружением емкостей с образцами в раствор 5%-ного хлорида натрия, т. е. является отклонением от нормативных требований. Необходимо отметить, что единица измерения морозостойкости (т. е. цикла замораживания – оттаивания) является условной величиной, применение такой единицы измерения требует проведения испытаний в строго нормируемых условиях. Различные подходы к изменению методики проведения испытаний бетона на морозостойкость, включая способ оттаивания образцов после замораживания, могут стать причиной недостоверной оценки качества бетона, что в реальных условиях приведет к снижению безопасности объектов строительства.
Цель. Оценка влияния различных способов оттаивания образцов в процессе выполнения цикла замораживания и оттаивания по режиму ускоренного третьего метода ГОСТ 10060-2012 с Изменением № 1 на морозостойкость бетона.
Материалы и методы. Приведены результаты определения морозостойкости бетона по режиму ускоренного третьего метода ГОСТ 10060-2012 с Изменением № 1 с различными способами оттаивания образцов – в условиях полного или неполного погружения емкостей с образцами в среду оттаивания (раствор 5%-ного хлорида натрия) и в условиях обдува емкостей с образцами теплым воздухом.
Результаты. На основании результатов экспериментальных исследований рассчитаны коэффициенты перехода (К) от марки бетона по морозостойкости, определенной при оттаивании в условиях неполного погружения емкостей с образцами в раствор 5%-ного хлорида натрия и обдува емкостей с образцами теплым воздухом, к марке бетона, определенной стандартным методом с оттаиванием образцов в ванне с раствором 5%-ного хлорида натрия. Для бетонов различных марок по морозостойкости получены следующие средние коэффициенты К соответственно для F1200–F1300/F1400–F1500: К = 0,7/0,6 при оттаивании образцов при неполном погружении емкостей с образцами в раствор 5%-ного хлорида натрия; К = 0,8/0,9 при оттаивании образцов в условиях обдува образцов теплым воздухом.
Выводы. Определение морозостойкости бетона ускоренным третьим методом с оттаиванием после замораживания емкостей с образцами в ванне с раствором 5%-ного хлорида натрия является оптимальным с точки зрения наиболее негативного влияния на морозостойкость бетона. При этом наиболее «жестким» оказался способ оттаивания образцов при неполном погружении в раствор 5%-ного хлорида натрия. Режим воздушного оттаивания образцов за счет обдува емкостей с образцами теплым воздухом показал значительный разброс определяемых показателей – прочности на сжатие и массы. Коэффициент вариации переходных коэффициентов для данного способа оттаивания значительно превышает нормативное значение, равное 9 %.
Введение. В статье приводятся результаты определения свойств слоистых пористых материалов, отобранных из глубины конструкций объектов культурного наследия, в той или иной степени подверженных долговременному воздействию влаги. Полученные данные сопоставляются со свойствами новых материалов, применяемых в аналогичных конструкциях и других объектах. Данные о новых материалах получены из литературных источников.
Цель. Выявление признаков изменения свойств слоистых пористых материалов, происходящих не только в поверхностном слое, но и по всей глубине конструкции.
Материалы и методы. Представленные исследования получены на основе результатов проведенных автором испытаний более 2500 образцов материалов из 24 памятников архитектуры разного времени и локаций, находящихся под долговременным влиянием неблагоприятных эксплуатационных факторов.
Результаты. Полученные результаты показывают, что, в отличие от однородных материалов, разрушение слоистых систем происходит не послойно, начиная с поверхности, а одновременно во всем объеме конструкции.
Выводы. Существенное изменение свойств материалов на всех исследованных участках показывает, что, в отличие от однородных материалов, разрушение слоистых систем происходит не послойно, а в объеме всей глубины конструкции.
ИСТОРИЯ НАУКИ И ТЕХНИКИ
Введение. Статья посвящена сотруднику НИИ железобетона доктору технических наук, профессору И.Г. Людковскому – специалисту в области строительных материалов и техники, одному из основателей научной школы в области железобетонных пространственных конструкций. Анализируется разносторонность взглядов Исаака Григорьевича Людковского, усовершенствовавшего и внедрившего множество технологических процессов применения железобетона на важных отечественных стройках. Он участвовал в реализации нового метода изготовления железобетонных напряженно-армированных труб больших диаметров, за что был удостоен Сталинской премии (1951).
Цель. Исследование плодотворной научной деятельности профессора И.Г. Людковского в области теории железобетона, создания прогрессивных железобетонных пространственных конструкций, а также дополнение научной биографии ученого новыми фактами на основе изучения вновь открывшихся данных.
Материалы и методы. Автор, изучив архивные материалы по актуальной теме, с помощью ретроспективного, историко-типологического и сравнительного методов исследования показал отдельные стороны научной деятельности доктора технических наук, профессора И.Г. Людковского, определив степень его активного участия в развитии теории железобетона, конкретизировав наиболее значимые достижения исследователя в строительной науке.
Результаты. В статье проведено первое комплексное исследование научной деятельности профессора И.Г. Людковского в области применения бетона и железобетона в строительной индустрии, проанализированы вновь открывшиеся биографические данные ученого в период 1911–1990 гг.
Выводы. Расширена источниковая база исследования, введены в научный оборот новые архивные документы и материалы, подтверждающие своеобразие разносторонней личности профессора И.Г. Людковского, его выдающиеся достижения в строительной науке в период 1935–1990 гг., заложившего основы научной школы в области железобетонных пространственных конструкций. А также определены роль и место в строительной науке профессора И.Г. Людковского как ученого-строителя. В статье отмечено огромное народно-хозяйственное значение исследовательской деятельности коллектива ученых НИИЖБ им. А.А. Гвоздева по созданию нового направления в строительной науке – напряженно-армированных железобетонных труб большого диаметра, железобетонных большепролетных пространственных конструкций, что позволило значительно удешевить и ускорить возведение промышленных конструкций, выразившееся в существенных экономических преимуществах в масштабах страны.
ISSN 3034-1302 (Online)