ivdon3@bk.ru
"В статье приводится обзор и систематизация работ, посвященных применению машинного обучения для решения задач исследования, расчета и проектирования железобетонных конструкций. Рассматриваются апробированные актуальные на сегодняшний момент аспекты, связанные с расчетом, проектированием, а также оценкой технического состояния объектов с помощью различных подходов, реализующих схемы машинного обучения, в т.ч., глубинного обучения, ансамблевые алгоритмы. Показано, что в настоящее время в мировой строительной науке данная область стремительно развивается и совершенствуется. При этом алгоритмами машинного обучения решаются задачи предсказания проектных параметров, задачи идентификации тех или иных параметров, дефектов, повреждений на основе алгоритмов классификации и др. Приведенные в статье материалы позволят специалистам точнее выбрать предметную область исследования и определить направления адаптации и совершенствования собственных разработок в области машинного обучения.
Ключевые слова: машинное обучение, железобетонные конструкции, уравнения регрессии, идентификация, аппроксимация, искусственный интеллект
2.1.1 - Строительные конструкции, здания и сооружения , 2.3.1 - Системный анализ, управление и обработка информации
Проведен сопоставительный анализ равных осветительных условий школьных помещений на основе проектных решений осветительными приборами трех российских производителей светильников. Все проекты выполнены с использованием осветительных приборов на основе рекомендаций этих производителей по использованию их номенклатуры светильников для освещения различных школьных помещений. Проектирование выполнено с помощью программы DIALux. Каждый из трех производителей широко известен специалистам и зарекомендовал себя надежным производителем отечественной светотехнической продукции, готов предложить полный спектр светильников для различных школьных помещений. Проведенное технико-экономическое сравнение полных приведенных затрат на все осветительные установки (на примере одной целой школы) позволило провести сопоставительный анализ и определить наиболее выгодные варианты. Проведен анализ современного состояния российского рынка осветительных приборов, рекомендуемых производителями для освещения классов, рассмотрены их характеристики, дана оценка их соответствия актуальным требованиям энергоэффективности. Сделаны выводы и прогнозы по дальнейшему развитию осветительного оборудования со светодиодами для освещения классных комнат, основанные на необходимости постоянного совершенствования современной номенклатуры осветительных приборов с точки зрения их энергоэффективности и конкурентоспособности.
Ключевые слова: технико-экономическое сопоставление, метод приведенных затрат, сопоставительный анализ, освещение школьных помещений, осветительный прибор, моделирование освещения, энергоэффективность
2.1.1 - Строительные конструкции, здания и сооружения , 2.1.3 - Теплоснабжение, вентиляция, кондиционирование воздуха, газоснабжение и освещение
В статье представлен краткий обзор зарубежного опыта по применению технологий информационного моделирования (ТИМ) в «зеленом» строительстве. В работе выполнена наукометрическая оценка публикаций по теме ТИМ в «зелёном» строительстве. В результате обзора установлено, что в последнее время ТИМ находит все более широкое применение в области «зеленого» строительства, формируя новый этап эффективности использования ресурсов и минимизации негативного воздействия на окружающую среду.
Ключевые слова: технологии информационного моделирования, «зеленое» строительство, устойчивое развитие, жизненный цикл здания, управление ресурсами, энергоэффективность и экологичность.
Обеспечение населения комфортным жильем всегда было актуальной проблемой. Однако формализованных критериев для этого кроме регламентирования минимальных площадей помещений очень мало. В связи с этим в статье рассматривается вопрос оценки эффективности планировочных решений жилых помещений с точки зрения их логистической комфортности. С этой целью предлагается метод, использующий аппарат теории графов и позволяющий вычислить затраты времени на «холостой» ход для представителя той или иной социальной группы применительно к оцениваемому планировочному решению. Холостым ходом считается перемещение пользователя между характерными функциональными зонами планировки. Для моделирования связей между этими зонами используется специальная матрица, построение которой аналогично формированию матрицы инциденции в неориентированных графах. В качестве примера, иллюстрирующего работоспособность предлагаемого подхода, рассматривается несколько вариантов планировок однокомнатных, двухкомнатных и трехкомнатных квартир. Сравнение полученных результатов времени для планировочных решений различных типов в том числе существовавших 15-20 лет назад и современных, указывает на тенденцию к увеличению логистической комфортности современных планировок.
Ключевые слова: планировочное решение, логистическая комфортность, «холостой» ход, теория графов
2.1.1 - Строительные конструкции, здания и сооружения , 2.1.12 - Архитектура зданий и сооружений. Творческие концепции архитектурной деятельности
Рассматривается основное содержание диверсификации производства как деятельность субъектов хозяйствования. проявляющаяся в покупке действующих предприятий, организаций новых предприятий, перераспределении инвестиций в интересах организации и освоения новой продукции на имеющихся производственных площадях.
Ключевые слова: температура воздуха, радиационная температура, стационарный режим, нестационарный режим, ограждающая конструкция, аварийный режим, тепловая инерция, внутренняя облицовка, программный комплекс, строительные материалы
2.1.1 - Строительные конструкции, здания и сооружения , 2.1.5 - Строительные материалы и изделия
В статье показана значимость анализа состояния прочностных качеств старой древесины при проведении реставрационных работ и мониторинга состояния конструкции. В частности, анализируются физико-механические свойства древесины при длительной эксплуатации в водной среде. Определены изменения в химическом составе древесины в результате эксплуатации в воде Финского залива. На примере бревен ряжевого фундамента форта Кроншлот описано как изменение химического состава материала влияет на его прочностные свойства.
Ключевые слова: Механические свойства древесины, длительная прочность, химический состав древесины, водорастворимые экстрактивные вещества.
Шлакощелочное вяжущее (ШЩВ) получают путем полимеризации измельченного в шаровой мельнице гранулированного доменного шлака (алюмосиликатный компонент) щелочным активатором, в результате чего образуется экологически чистое гидравлическое полимерное вяжущее. Шлакощелочной бетон (ШЩБ) на основе ШЩВ стал альтернативой традиционному бетону на основе портландцемента (ПТЦ). Арматурные стержни в сочетании с ШЩБ позволяют получить бетонные конструкции, обладающие высокими сцепными свойствами с арматурой по сравнению с бетонами на основе портландцемента. Однако, из-за различий в процессе производства ШЩБ, существуют явные различия в технических свойствах, включая характеристики сцепления. Для его производства и эксплуатационных испытаний необходима надлежащая стандартизация, чтобы ограничить противоречие в результатах, полученных в лаборатории и на стройплощадке.
Ключевые слова: отходы металлургического производства, граншлак, измельчение, химическая активация, арматура, сцепление, прочность
В статье рассмотрены вопросы повышения качества и безопасности движения пешеходов и транспортных средств в подземных линейных сооружениях. Рассмотрены основные параметры безопасности движения транспортных сооружениях тоннельного типа. Определена область применения люминесцентных и световозвращающих материалов при строительстве и эксплуатации бетонных и асфальтобетон покрытий. Даны рекомендации по применению специальных светящихся материалов в практике строительства.
Ключевые слова: бетон, асфальтобетон, световозвращающие покрытия, люминесцентные материалы, безопасность движения
2.1.1 - Строительные конструкции, здания и сооружения , 2.1.7 - Технология и организация строительства
В данной статье рассматриваются существующие принципы применения приема иллюзии в архитектуре. Представлена классификация объектов по назначению, выделены ключевые особенности групп классификации. Приведены и проанализированы примеры уже существующих построенных зданий с различной типологией. Целевое направление статьи базируется на создании концепции объема (здания) с использованием приемов оптических иллюзий для формирования комплексного решения по уточнению общего замысла объекта и достижения эффекта парадокса у зрителя. Также подробно описаны ар-хитектурные и конструктивные решения по предлагаемой концепции с определением точной локации здания относительно обзора и подхода к нему.
Ключевые слова: иллюзия, архитектурный объем, комплексное решение, парадокс, дематериализация, визуальное восприятие, конструктивный элемент, зеркальная поверхность, эффект парения, угол наклона, организация генерального плана
2.1.1 - Строительные конструкции, здания и сооружения , 2.1.11 - Теория и история архитектуры, реставрация и реконструкция историко-архитектурного наследия (архитектура)
В статье приведен анализ состояния вопроса нормирования в части выполнения расчетного обоснования и конструирования усиления железобетонных конструкций с применением систем внешнего армирования на основе углеродных волокон. Рассмотрены нормативные документы РФ и зарубежные, проведен анализ применения внешнего армирования на основе композитных материалов для различных по характеру работы конструкций, выделены недостатки имеющихся методик расчета и конструирования. В заключении приведены рекомендации по соответствующему совершенствованию методик расчета и конструирования.
Ключевые слова: внешнее армирование, углеродное волокно, усиление, восстановление
2.1.1 - Строительные конструкции, здания и сооружения , 2.1.9 - Строительная механика
В статье изложены результаты проведенного лабораторного испытания и конечно-элементного моделирования конструкции фасадной корзины под наружный блок сплит-системы. Выполнен сравнительный анализ полученных данных. В ходе моделирования были учтены основные возможные расчетные ситуации и определены опасные зоны, по которым ожидается разрушение. Для подтверждения полученных расчетных значений проведено натурное испытание, в котором было реализовано моделирование ветрового давления при помощи двух горизонтально приложенных нагрузок. По результатам испытаний определено, что использованный метод моделирования соответствует действительности, также был установлен характер разрушения и предельно допустимые нагрузки. На основании чего были сделаны вывод о пригодности использования рассмотренного в статье варианта конструкции фасадной корзины для заданных условий эксплуатации.
Ключевые слова: конечно-элементная модель, испытание, несущая способность, надежность, деформативность, корзина под кондиционер, кронштейн, разрушение
Рассматривается архитектура многофункциональных жилых комплексов (МФЖК) в аспекте «устойчивости» к внешним факторам и воздействиям. Выделяется четыре уровня формообразования МФЖК: уровень градостроительной структуры; уровень объемно-пространственной организации; уровень функциональной и архитектурно-планировочной структуры; уровень композиционной организации и поиска выразительного облика МФЖК. На каждом из выделенных уровней достигаются «целевые» показатели «устойчивой архитектуры». Процесс формообразования МФЖК рассматривается как последовательность комбинаторно-поисковых этапов и процедур на основе моделирования геометрических параметров визуальной модели МФЖК с целью максимального приближения к «показателю устойчивости». Предлагается четыре метода комбинаторно-поискового моделирования: метод «наложения» планировочных каркасов; метод «трассирования» формообразующего контура; метод «коллажирования» функционально-планировочных элементов; метод комбинирования «регулярных сеток» в общественно-деловой и жилой части МФЖК. Для интенсификации комбинаторно-поисковых процедур предлагается применять технологии цифрового проектирования.
Ключевые слова: многофункциональные жилые комплексы, устойчивая архитектура, комбинаторно-поисковое моделирование, методы, процедуры
2.1.1 - Строительные конструкции, здания и сооружения , 2.1.12 - Архитектура зданий и сооружений. Творческие концепции архитектурной деятельности
В работе приведены результаты обследования консолей сборных железобетонных колонн строящего производственного здания. Описаны последствия, возникающие при допущении ошибок во время изготовления колонн, а также методика расчета консоли. Обследование выполнялось с целью обнаружения положения арматуры в консолях железобетонных колонн. При выполнении обследования технического состояния ставились следующие задачи: определить фактическое состояние несущих конструкций, узлов их сопряжения на момент обследования, установить фактическое армирование конструкций, дать рекомендации по восстановлению (усилению) несущей способности консолей колонн.
Ключевые слова: обследование, несущая способность, колонна, бетон, арматура, усиление
В работе приведены результаты обследования железобетонного монолитного фундамента шаровой мельницы с центральной разгрузкой. Описаны последствия, возникающие при допущении ошибок во время возведения фундамента машин с динамическими нагрузками, а также методика мониторинга фундамента. Обследование выполнялось в связи с увеличением уровня вибрации оборудования, установленного на фундамент и обнаружением дефектов фундамента в виде трещин и сколов бетона. При выполнении обследования технического состояния ставились следующие задачи: определить фактическое состояние несущей конструкции на момент обследования, установить физико-механические характеристики материалов конструкции, указать характеристики и размеры повреждений, достаточных для определения объемов ремонтно-восстановительных работ, разработать рекомендации для дальнейшей безопасной эксплуатации конструкции.
Ключевые слова: обследование, несущая способность, фундамент, динамическая нагрузка, бетон, арматура, усиление
Модернизация университетских кампусов в контексте развития отечественных высшего образования и науки для повышения технологического суверенитета страны является одной из актуальных проблем современной отечественной архитектуры. В статье рассмотрены основные факторы, обуславливающие необходимость модернизации существующих университетских кампусов и влияющие на её возможности и инструментарий. На основе анализа указанных факторов сформулированы основные современные требования к модернизации кампусов.
Ключевые слова: модернизация, университетский кампус, факторы модернизации, требования модернизации
2.1.1 - Строительные конструкции, здания и сооружения , 2.1.12 - Архитектура зданий и сооружений. Творческие концепции архитектурной деятельности
В статье проанализирована идея об архитектурных заповедниках, предложенная псковским архитектором и реставратором Ю.П. Спегальским в середине XX в. Псковский реставратор предлагал выделить отдельные участки центра города с древними памятниками на их территории как основу его развития в качестве музея под открытым небом. План не был воплощен, но в последствии данная теории была положена в основу успешно реализованных современных реставрационных и архитектурных проектов, направленных на развитие городской среды Пскова. Рассмотрены варианты продолжения развития идеи в ближайшем будущем на примере комплекса, сформированного древними оборонительными сооружениями и памятником архитектуры конструктивизма.
Ключевые слова: Ю.П. Спегальский, архитектура древнего Пскова, творчество А.А. Оля, реставрация в Пскове, Мстиславская башня
2.1.1 - Строительные конструкции, здания и сооружения , 2.1.11 - Теория и история архитектуры, реставрация и реконструкция историко-архитектурного наследия (архитектура)
В статье рассматриваются особенности и перспективы реализации распределенного управления критически важными объектами городской инфраструктуры на принципах автономности; выделяются основные технологии, направления развития и особенности энергоперехода в условиях городской среды, способствующие внедрению распределенного управления объектами городской инфраструктуры. В исследовании основной акцент сделан на анализе распределенной структуры комплексной безопасности критически важных объектов городской инфраструктуры и разработке общих принципов распределенного управления объектов критической инфраструктуры по технологии «Автономное здание».
Ключевые слова: распределённое управление, технология, энергетика, энергопереход, городская инфраструктура, критически важный объект, электрификация, децентрализация, автоматизация, автономность
2.1.1 - Строительные конструкции, здания и сооружения , 2.3.1 - Системный анализ, управление и обработка информации
Использование сплошного аналога и привлечение соответствующей теории устойчивости позволило выполнить математическое моделирование и определить параметры критического состояния цилиндрических сетчатых оболочек в зависимости от геометрических характеристик и количества полуволн формы потери устойчивости. Определены величины критической нагрузки цилиндрических сетчатых оболочек с учетом геометрических и силовых факторов. По результатам расчетов выявлены и проанализированы закономерности изменения количества полуволн формы потери устойчивости и получения минимальной величины критической нагрузки при условии максимального приближения изгибной и мембранной жесткостей. Показан числовой пример, в котором определены величины критической нагрузки и жесткости с учетом возможных форм потери устойчивости. Установлены и проанализированы закономерности изменения указанных показателей для заданного числа полуволн.
Ключевые слова: цилиндрические сетчатые оболочки, математическое моделирование, критическая нагрузка, устойчивость, жесткость, число полуволн
2.1.1 - Строительные конструкции, здания и сооружения , 2.1.9 - Строительная механика
В данном исследовании будет изучено историческое становление архитектуры мест заключения. Автор уделяет место объемно-планировочной трансформации тюрем, рассматривает историю их появления поэтапно и выявляет связь этих изменений с изменениями в государстве и обществе в целом. Исследование касается вопросов ограничения свободы изнутри и снаружи пенитенциарных учреждений, частично затрагивает связь фортификационных и пенитенциарных учреждений в смысле преемственности используемых градостроительных, архитектурных и ландшафтно-планировочных приемов защиты. Также в исследовании представлены примеры современных планировок; в качестве материала для анализа в сводной таблице даны типы планировочных решений и используемые в них архитектурные средства и приемы создания безопасной и комфортной среды. Кроме того, в качестве результатов исследования указаны основные вопросы и направления дальнейшего развития архитектуры пенитенциарных учреждений, также автором предлагаются модели оптимальной архитектурно-планировочной организации с точки зрения обеспечения безопасности, наблюдения и контроля доступа.
Ключевые слова: безопасность, тюрьмы, пенитенциарная архитектура, архитектура, следственные изоляторы, проектирование
2.1.1 - Строительные конструкции, здания и сооружения , 2.1.11 - Теория и история архитектуры, реставрация и реконструкция историко-архитектурного наследия (архитектура)
В строительной сфере реформирование проектно-изыскательских работ позволяет взглянуть по-новому на состояние по проведению инженерно-геологических исследований. Применение программных комплексов предоставляет возможность автоматизации данного процесса при строительстве, реконструкции зданий и сооружений во избежание образования оползневых процессов и снижении техногенных рисков. Для определения устойчивости склона или грунтового сооружения используют методы предельного равновесия. Поэтому в статье целью исследования являлось проведение инженерно-геологических изыскания с применением различных методов и последующим расчетом устойчивости оползневых склонов. Методом оптимизации для расчетных склонов были выбраны поверхности скольжения с наименьшими коэффициентами запаса устойчивости.
Ключевые слова: интегрирование, реформирование, метод, сооружение, грунт, оползневый склон, техногенный риск, изыскания, автоматизация
2.1.1 - Строительные конструкции, здания и сооружения , 2.1.9 - Строительная механика
Обсуждается применение углепластиковых композитных материалов для усиления образцов, выполненных из отрезков труб, при растяжении под действием внутреннего давления. Описаны экспериментальные исследования стальных труб под действием внутреннего давления как без усиления, так и различным количеством слоев усиления углеродной лентой. Основной интерес представляет совместная работа стенки трубы и элементов внешнего армирования. Отмечено значительное влияние внешнего армирования на жесткость и деформативность образцов.
Ключевые слова: высокопрочное волокно, углеволокно, углеродная лента, адгезионный слой, труба, система внешнего армирования, полимерные композитные материалы, прочность при растяжении
2.1.1 - Строительные конструкции, здания и сооружения , 2.1.5 - Строительные материалы и изделия
Косвенное армирование позволяет существенно повысить прочностные и деформационные характеристики бетона. Для сжатой зоны железобетонных балок одним из наиболее эффективных вариантов косвенного армирования является установка поперечных сварных сеток. При этом действующие нормативные документы до сих пор имеют ряд пробелов в методике расчета таких конструкций. В статье приведены экспериментальные данные и результаты расчета для трех серий железобетонных балок с косвенным армированием сжатой зоны. На основании результатов расчета показаны недостатки нормативной методики при выполнении расчетов в рамках теории предельных состояний и назначении расчетных значений прочности бетона с косвенным армированием. Сделаны выводы о необходимой последовательности вычисления расчетных прочностных и деформационных характеристик бетона с косвенным армированием.
Ключевые слова: косвенное армирование, балка, сварные сетки, объемное напряженное состояние, нелинейная деформационная модель, диаграмма состояния
Для разработки методики оценки прочности кольцевых фланцев проведены исследования несущей способности монтажных соединений электросварных труб разного диаметра. В расчетах использовался компонентный метод конечных элементов (КМКЭ), реализованный в программном комплексе IDEAStatiCa Connection. Для верификации полученных результатов были выполнены численные эксперименты в программном комплексе ANSYS. Анализ результатов показал, что границы применимости КМКЭ при расчетах таких узлов следует ограничить отношением диаметров к толщине стенок труб D1/t1 до 40. Для практического применения предложены формулы проверки прочности кольцевых фланцев, учитывающие ослабление пластин отверстиями под болты.
Ключевые слова: несущая способность, кольцевые фланцы, электросварные трубы, монтажные соединения, прочность, компонентный метод, численный эксперимент
В статье рассмотрены каркасно-тентовые конструкции покрытия шедового типа на прямоугольном плане, состоящие из ряда секторов, ограниченных опорными ребрами арочной формы. Секторы заполнены преднапряженной мягкой оболочкой. Выполнен статический анализ оболочки с учетом геометрической нелинейности, на действие снеговых и ветровых нагрузок, при вариации основных размеров оболочки и величины её предварительного напряжения. Количественная оценка деформаций оболочки осуществлена при помощи т.н. показателя деформативности, являющегося обратной величиной относительному прогибу. Предложена функциональная зависимость для аппроксимации показателя деформативности мягкой оболочки, которая может быть использована в инженерных расчетах на стадии разработки проектных решений тентовых конструкций. Коэффициенты функциональной зависимости найдены методом наименьших квадратов. Предложены рекомендации по назначению основных параметров тентовых конструкций шедового типа.
Ключевые слова: тентовая конструкция, конструкция покрытия, мягкая оболочка, шедовое покрытие, геометрические параметры, преднапряжение, деформативность, аппроксимация
В данной работе представлены методы и выводы, полученные в результате моделирования композитной стеновой панели с деревянным каркасом и заполнителем из полистиролбетона в программе Лира-САПР, применяемой в строительстве малоэтажных зданий для жилых и коммерческих целей. Выводы были сопоставлены с результатами испытаний панели в научно-исследовательской лаборатории Тихоокеанского государственного университета.
Ключевые слова: линейный расчет, панельное строительство, малоэтажное строительство, ЛИРА-САПР, моделирование
2.1.1 - Строительные конструкции, здания и сооружения , 2.1.5 - Строительные материалы и изделия