Строительство: наука и образование №3/2018

СТРОИТЕЛЬНЫЕ КОНСТРУКЦИИ. ОСНОВАНИЯ И ФУНДАМЕНТЫ. ТЕХНОЛОГИЯ И ОРГАНИЗАЦИЯ СТРОИТЕЛЬСТВА
1
О граничных условиях при расчетах на сейсмостойкость при дифференцированном движении грунта

Позняк Елена Викторовна — кандидат технических наук, доцент, Национальный исследовательский университет «Московский энергетический институт» (НИУ «МЭИ»), 111250, г. Москва, ул. Красноказарменная, д. 14, PozniakYV@mpei.ru

Предмет исследования: представлен анализ динамической реакции плоской модели двухэтажного здания при распространении поверхностных волн Рэлея. При расчетах применялась дифференцированная модель сейсмического движения грунта, когда сейсмическое воздействие передается на конструкцию в виде кинематического возбуждения грунта в опорных точках. Были рассмотрены шесть вариантов грунтовых условий с различными длинами доминирующих сейсмических волн и три способа задания граничных условий.
Цели: получение уравнений движения плоской сдвигово-поворотной модели здания для дифференцированного сейсмического воздействия; проведение оценки влияния различных компонент сейсмического воздействия на динамическую реакцию конструкции; предложение способов упрощений кинематических граничных условий, в общем случае включающих поступательные и ротационные перемещения грунтового основания в точках опирания.
Материалы и методы: численное моделирование динамической реакции модели здания во временной области при различных вариантах воздействий и граничных условий.
Результаты: получено решение во временной области для трех моделей, различие между которыми заключается в задании движения основания в каждой опорной точке: 1) два поступательных и одно угловое перемещение (точные граничные условия); 2) два поступательных перемещения; 3) два поступательных перемещения и одно угловое, рассчитанное по взаимным поступательным перемещениям.
Выводы: сравнение результатов, полученных при упрощении граничных условий 2) и 3), с точным решением 1), показало, что для обычных грунтовых условий локальными ротационными компонентами дифференцированного сейсмического движения можно пренебречь, рассматривая только пространственное поступательное движение опор.

динамическая реакция, строительная конструкция, модель здания, дифференцированное сейсмическое движение грунта, волновое сейсмическое воздействие, поверхностные волны Рэлея, сейсмические ротации

DOI: 10.22227/2305-5502.2018.3.1

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
Скачать
 
2
Расчет надежности железобетонных свай-стоек в основаниях фундаментов

Уткин Владимир Сергеевич — доктор технических наук, профессор кафедры промышленного и гражданского строительства, Вологодский государственный университет (ВоГУ), 160000, г. Вологда, ул. Ленина, д. 15, utkinvogtu@mail.ru.

Предмет исследования: надежность работы свай-стоек в грунте основания фундаментов по критериям несущей способности грунта основания и по несущей способности (прочности) материала сваи. Необходимость исследований вызвана требованиями обеспечения безопасности эксплуатации строительных конструкций, в состав которых входят свайные основания.
Цели: разработка методов расчета надежности сваи-стойки по всем критериям работоспособности с использованием математических моделей предельных состояний предусмотренных существующими нормативными документами (СП 24.13330.2011 «Свайные основания») и литературными источниками. Особенность расчетов надежности сваи-стойки заключается в том, что статистическую информацию о контролируемых параметрах в моделях предельных состояний свай можно получить по результатам испытаний пробных свай, число которых на практике ограничено, поэтому вероятностно-статистические методы для расчета надежности сваи неприменимы.
Материалы и методы: методы расчетов надежности построены на основе теории возможностей в связи с ограниченностью объема статистической информации о контролируемых параметрах в математических моделях предельных состояний сваи-стойки. Надежность сваи-стойки в целом, как условной механической системы с последовательным соединением независимых элементов представляется в интервальном виде. Результат расчета надежности в интервальной форме менее информативен по сравнению с вероятностными методами, так как представляется наименьшим и наибольшим значениями надежности. Однако он удобен при сравнении по показателям надежности двух и более несущих элементов, в частности при выборе свай по материалу.
Результаты: результаты исследований по расчетам надежности свай-стоек продемонстрированы в графическом и аналитическом (в виде формул) видах отдельно по несущей способности грунта под нижним концом сваи и по несущей способности (прочности) материала сваи. По итогам расчетов надежности сваи-стойки можно оценивать уровень безопасности ее эксплуатации.
Выводы: результат расчета надежности можно использовать в расчетах надежности всего основания фундамента и здания или сооружения в целом как сложной механической системы. Методы расчетов надежности сваи-стойки могут быть использованы при реализации требований нормативного документа ГОСТ 27751-2014 «Надежность строительных конструкций и оснований» на стадиях проектирования и эксплуатации.

свая-стойка, расчет надежности, несущая способность грунта, прочность материала, возможностный метод, интервал надежности

DOI: 10.22227/2305-5502.2018.3.2

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
Скачать
СТРОИТЕЛЬНЫЕ МАТЕРИАЛЫ И ИЗДЕЛИЯ. ТЕХНОЛОГИИ ПРОИЗВОДСТВА СТРОИТЕЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ. НАНОМАТЕРИАЛЫ И НАНОТЕХНОЛОГИИ
3
Математическая модель тепломассопереноса в пористом теле

Мусорина Татьяна Александровна — аспирант кафедры гидравлики и прочности, Инженерно-строительный институт, Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого (СПбПУ), 195251, г. Санкт-Петербург, ул. Политехническая, д. 29, tamusorina@mail.ru;
Петриченко Михаил Романович — доктор технических наук, профессор, заведующий кафедрой гидравлики и прочности, Инженерно-строительный институт, Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого (СПбПУ), 195251, г. Санкт-Петербург, ул. Политехническая, д. 29, fonpetrich@mail.ru.

Предмет исследования: тепловой поток сквозь ограждение. При взаимодействии ограждающей конструкции с внутренней и внешней средой здания происходит перенос теплоты за счет теплопроводности и за счет диффузии консервативной примеси (потоками воздуха, влаги и водяного пара). Перенос теплоты в ограждении зависит от распределения примеси (воды, водяного пара, воздуха).
Цели: определение влажности в стеновых конструкциях из материалов различной пористости, а также выявление зависимости распределения температуры и влажности от пористости в установившемся и в нестационарных режимах.
Материалы и методы: расчет влажностного режима включает нахождение распределения температуры по толщине ограждения при заданной температуре наружного воздуха и пористости материала. В основе математической модели используются предельные задачи классической теории переноса для квазилинейных уравнений.
Результаты: существует активная зона диффузии и теплопроводности вблизи поверхности ограждения с изменяющейся по времени температурой и/или концентрацией. Если толщина активной зоны диффузии или теплопроводности в пористой среде совпадают с действительной толщиной стенки, то нестационарный режим переноса теплоты и примеси охватывает всю стену. Это условие характерно для тонких (порядка нескольких сантиметров) слоев. Доказана возможность конденсации влаги в толще ограждения. Существование точек конденсации зависит от пористости материала стенового ограждения и от распределения температуры в стеновом ограждении. Простые расчеты позволят определить активную зону теплопроводности и диффузии, разделяющие ограждение на область больших градиентов и на область малых (теоретически — нулевых) градиентов и потоков переносимых теплоты и примеси.
Выводы: в помещениях с высокой объемной концентрацией влаги должны предусматриваться технические решения по предотвращению проникновения влаги в толщу ограждения путем применения специальных покрытий и облицовок внутренних поверхностей. Максимальное изменение амплитуды колебаний температуры наблюдается в слое, прилегающем к поверхности со стороны периодического теплового воздействия. При достаточно высокой пористости испарение влаги происходит быстрее, чем при низкой пористости. В материале с низкой пористостью влага собирается в материале среды, из которой изготовлен слой стенового ограждения.

гражданское строительство, здание, тепловой поток, потеря теплоты, пористость, теплопроводность, тепловлажностный режим, ограждающие конструкции

DOI: 10.22227/2305-5502.2018.3.3

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
Скачать
ИНЖЕНЕРНЫЕ СИСТЕМЫ. ЭКСПЛУАТАЦИЯ ЗДАНИЙ. ПРОБЛЕМЫ ЖКК. ЭНЕРГОЭФФЕКТИВНОСТЬ И ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЕ. БЕЗОПАСНОСТЬ ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ. ЭКОЛОГИЯ
4
Деформации мерзлых склонов рек на повороте русла при наличии движущихся судов

Масликова Оксана Яковлевна — кандидат технических наук, старший научный сотрудник, Институт водных проблем РАН (ИВП РАН), 119333, г. Москва, ул. Губкина, д. 3, oksana68@mail.ru.

навигационный транспорт генерирует определенный вид береговых волн, которые имеют особое влияние на топографические границы водного объекта и локальные гидравлические условия у берега посредством более выраженного по сравнению с ветровыми волнами воздействия. Разрушительная сила судовых волн наиболее полно проявляется на берегах, сложенных рыхлыми песчаными отложениями. Предмет исследования: закругленные участки русел рек, протекающих в криолитозоне, и такие факторы, влияющие на их размыв, как собственная скорость потока и воздействие судовых волн. Цели: получение системы уравнений, позволяющих прогнозировать основные факторы разрушения берегов рек в процессе оттаивания породы и в навигационные периоды. Материалы и методы: для оценки разрушительной силы судовых волн и их воздействия на размыв, были выявлены основные факторы, влияющие на возникновение и распространение судового волнения. Объединены теоретические исследования, касающиеся условий возникновения и распространения судовых волн, в том числе с учетом угла подхода к берегу, исследования существования и сохранения профиля динамического равновесия берега, а также теория транспорта наносов в потоке. Результаты и выводы: в комплексе с полученными ранее уравнениями размыва мерзлых берегов предложена модель, объединяющая воздействие потока на закругленные берега, в том числе в процессе оттаивания породы, а также при воздействии судовых волн в зависимости от параметров движения судна.

геофизика, прибрежная зона, судовые волны, русловые процессы, физические процессы, деформации профиля дна, мерзлый грунт, протаивание, эрозия почв, водный поток, поворот русла

10.22227/2305-5502.2018.3.4

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
Скачать
ОРГАНИЗАЦИЯ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ В ОБЛАСТИ СТРОИТЕЛЬСТВА И АРХИТЕКТУРЫ. ДОПОЛНИТЕЛЬНОЕ ОБРАЗОВАНИЕ И ПЕРЕПОДГОТОВКА КАДРОВ
5
Учебно-методическое обеспечение образовательных программ

Королев Евгений Валерьевич — доктор технических наук, профессор, проректор, Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет (НИУ МГСУ), 129337, г. Москва, Ярославское шоссе, д. 26, KorolevEV@mgsu.ru;
Беспалов Алексей Евгеньевич — кандидат технических наук, начальник, Центр образовательных стандартов и программ учебно-методического управления, Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет (НИУ МГСУ), 129337, г. Москва, Ярославское шоссе, д. 26, BespalovAE@mgsu.ru;
Агафонова Вера Валерьевна — кандидат технических наук, начальник, отдел качества образовательных программ Центра образовательных стандартов и программ учебно-методического управления, Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет (НИУ МГСУ), 129337, г. Москва, Ярославское шоссе, д. 26, AgafonovaVV@mgsu.ru.

на основе анализа действующих нормативных документов в сфере высшего образования, предложена система планирования учета и контроля учебно-методического обеспечения образовательных программ, способствующая повышению эффективности образовательного процесса. В НИУ МГСУ разработаны и предложены основные понятия и принципы учебно-методического обеспечения образовательных программ, выполнен анализ книгообеспеченности образовательного процесса, принята типология учебной литературы и периодичность обновления библиотечного фонда университета, разработана система мониторинга обеспечения образовательных программ учебными изданиями и учебно-методическими материалами. Данные мероприятия ориентированы на обеспечение качества и, как следствие, конкурентоспособности реализуемых образовательных программ, а также повышение их экономической эффективности (рентабельности) за счет оптимизации затрат на ресурсное обеспечение учебного процесса. Предмет исследования: учебно-методическое обеспечение образовательных программ. Цели: модернизация системы учебно-методического обеспечения образовательных программ, отвечающей требованиям законодательства в сфере высшего образования. Материалы и методы: работа выполнена на основе анализа нормативно-правовых документов в сфере организации образовательной деятельности, методического сопровождения и организации образовательного процесса по основным профессиональным образовательным программам высшего образования, коллегиального обсуждения и принятия решения на Учебно-методическом совете НИУ МГСУ. Результаты: модернизирована система учебно-методического обеспечения образовательных программ. Выводы: выполненные методические и организационные мероприятия по систематизации ресурсного обеспечения образовательного процесса в части учебно-методического обеспечения образовательных программ в НИУ МГСУ способствуют эффективности образовательных программ за счет повышения качества ресурсного оснащения.

высшее образование, учебно-методическое обеспечение, учебная литература, учебное издание, учебно-методические материалы, образовательный процесс, основная профессиональная образовательная программа высшего образования (ОПОП ВО), образовательная программа, федеральные государственные образовательные стандарты (ФГОС), эффективность образовательного процесса, образовательные услуги

DOI: 10.22227/2305-5502.2018.3.5

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
Скачать
 
6
Опыт проведения конкурса выпускных квалификационных работ в области строительства в заочной форме

Саинов Михаил Петрович — кандидат технических наук, доцент кафедры гидравлики и гидротехнического строительства, Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет (НИУ МГСУ), 129337, г. Москва, Ярославское шоссе, д. 26, mp_sainov@mail.ru.

Введение: конкурсы выпускных квалификационных работ являются важной частью взаимодействия между образовательными организациями в сфере качества реализации образовательных программ. Поэтому Международная общественная организация содействия строительному образованию (Ассоциация строительных вузов (АСВ)) на протяжении многих лет организовывала и проводила конкурсы дипломных проектов и работ по строительным специальностям. Однако после перехода на двухуровневую систему подготовки появилась необходимость изменения формата проведения конкурса выпускных квалификационных работ. В 2016 г. было принято решение сделать конкурс единым и проводить его в заочной форме. Потребовалось разработать организационную и методическую базу проведения конкурса в дистанционной форме. Материалы и методы: решение поставленных задач основывалось на накопленном опыте проведения подобных мероприятий. Проанализированы литературные источники и нормативные документы. Результаты: разработана методика оценивания выпускных квалификационных работ, представленных на конкурс, которая включает в себя перечень показателей и критериев, шкалу и процедуру оценивания. Новшеством явилось то, что критерии оценивания были сформулированы в виде критериальных вопросов (утверждений) с четкими регламентированными ответами. Это позволило формализовать и автоматизировать процедуру оценивания. Несмотря на продемонстрированные преимущества, у созданной методики оценивания выявлены и недостатки. Потребовалось ввести дополнительные ограничения для исключения субъективности оценок жюри. С этой целью проведен статистический анализ оценок жюри. Выводы: заочная форма проведения конкурса выпускных квалификационных работ продемонстрировала как преимущества, так и недостатки. Благодаря дистанционной форме проведения удалось сохранить конкурс и вовлечь в него большое количество участников, а также дифференцировать номинации. Однако с точки зрения организации заочный конкурс оказался довольно сложным и для участников, и для жюри. Необходимо продолжать работу по совершенствованию организационной и методической базы проведения конкурса.

конкурс, выпускная квалификационная работа, строительство, оценки, жюри, критерии оценки, дистанционный формат проведения, Международная общественная организация содействия строительному образованию (АСВ)

DOI: 10.22227/2305-5502.2018.3.6

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
Скачать