Введение. Деформирование грунтов имеет нелинейный, упругопластический характер. Поэтому моделирование напряженно-деформированного состояния (НДС) высоких грунтовых плотин обязательно выполняют с применением нелинейных моделей механики грунтов (Мора – Кулона, упрочняющегося грунта и др.). Одним из важнейших проявлений нелинейности деформирования грунтов является различие характера деформаций для двух траекторий нагружения: при разгрузке обычно возникают только упругие деформации, а при активном нагружении — упругопластические. По мере нагружения область упругого деформирования увеличивается, этот эффект принято называть упрочнением. Однако не во всех нелинейных моделях, в частности в модели Мора – Кулона, учитывается этот эффект. Выполнены исследования по оценке степени влияния эффекта упрочнения на результаты численного моделирования НДС грунтовой плотины.

Материалы и методы. Расчеты проводились с помощью программного комплекса PLAXIS на примере однородной каменно-набросной плотины высотой 100 м. Использовалась линейная модель идеальной пластичности с условием прочности Кулона – Мора. Для выявления влияния эффекта сравнивались результаты расчета НДС для двух вариантов — с учетом наличия траектории разгрузки и без ее учета. Учет наличия области упругого деформирования осуществлялся с помощью поверхности пластичности.

Результаты. Исследование показало, что учет эффекта упрочнения кардинально изменяет результаты численного моделирования НДС грунтовой плотины. В процессе восприятия гидростатического давления часть грунта плотины испытывает не активное нагружение, а разгрузку. Учет этого эффекта упрочнения привел к уменьшению горизонтальных смещений плотины от гидростатического давления примерно в 2 раза. Кроме того, при учете эффекта упрочнения значительно повышается прогнозная оценка устойчивости плотины с диафрагмой — существенно снижается риск потери сдвиговой прочности и образования массива обрушения в ее верховой упорной призме.

Выводы. Применение для расчетов НДС грунтовых плотин моделей, не учитывающих эффект упрочнения грунта, например модели Мора – Кулона, недопустимо. Оно не только снижает запас несущей способности плотины, но сильно искажает результаты численного моделирования.

Введение. С увеличением плотности застройки нарастает дефицит площадок строительства с достаточно высокими физико-механическими характеристиками грунтов основания, не требующими реализации дополнительных мероприятий улучшения свойств грунтов или применения фундаментов глубокого заложения. В связи с этим все чаще при проектировании возникает необходимость в повышении несущей способности оснований и фундаментов для уменьшения деформаций и предотвращения обрушений, что особенно важно в условиях современного строительства в крупных населенных пунктах.

Материалы и методы. Существует множество методов усиления грунтов, включая механические, химические и физико-химические. Каждый из этих подходов имеет свои преимущества и недостатки, а также области применения в зависимости от конкретных условий и требований проекта. В последние годы наблюдается активное развитие новых технологий, таких как инъекционные методы, использование геосинтетических материалов и других, что открывает новые горизонты для повышения эффективности и устойчивости конструкций. Рассмотрены варианты усиления основания методом Jet Grouting (струйная цементация грунтов) и устройства свайного фундамента с применением разрядно-импульсной технологии (РИТ) применимо к конкретному объекту в сложившихся условиях застройки и инженерно-геологических условиях.

Результаты. Проанализированы некоторые современные технологии усиления грунтов в конкретных условиях на конкретном объекте строительства и их эффективность в данных условиях. Выполнены численное моделирование здания на усиленном основании методом Jet Grouting и устройство свайного фундамента с применением РИТ.

Выводы. Представлены результаты численного моделирования. Выбор метода зависит от инженерно-геологических условий, требуемой несущей способности грунтов основания и других факторов.

Введение. В статье рассмотрено информационное обеспечение мониторинга строительства с использованием современных технологий, а именно применение аэро- и космических снимков для мониторинга строительства. Тема актуальна в связи с расширением возможностей применения цифровых технологий в строительстве, к которым относится цифровая фотограмметрическая обработка аэро- и космических снимков. Проанализировано отображение строительной площадки на таких снимках: строительная техника, стадии строительства, строительные материалы.

Материалы и методы. Для проведения анализа отображения на цифровых снимках объектов строительства, строительной техники и строительных материалов использованы материалы, полученные из ЯндексКарт на территорию г. Москвы, в которые на момент подготовки статьи были загружены фрагменты космических снимков и материалы аэрофотосъемки, соединенные в единое покрытие территории. При выполнении исследования для получения научных результатов применялись общенаучные методы познания: абстрагирование, анализ, синтез, группировка, аналогия, индукция, дедукция, моделирование; историко-логический, сравнительный, системный подходы. Приемы сбора, обработки и анализа информации определялись конкретными целями исследования.

Результаты. Представлен результат анализа отображения объектов на космических и аэроснимках, проанализированы геометрические размеры таких объектов и вытекающее из этого требуемое разрешение съемок.

Выводы. На основе рассмотренного материала можно сделать вывод, что для мониторинга строительства оптимально применение аэросъемки с самолета и беспилотного летательного аппарата, также возможно использование космической съемки сверхвысокого разрешения. Приведенные примеры показали, какие из интересующих объектов будут различимы на снимках, а значит, это даст возможность их дешифрирования и определения местоположения.

Введение. Рассматривается задача оценки влияния ползучести (вторичной консолидации) на длительные осадки оснований фундаментных плит большой площади. Работа продолжает ранее выполненное авторами исследование роли анизотропии фильтрационных свойств грунта в процессе двумерной консолидации и сосредоточена на количественной оценке вклада ползучести грунтового скелета в общую величину осадки.

Материалы и методы. Проведено параметрическое численное исследование методом конечных элементов (Plaxis 2D) для осесимметричной модели фундаментной плиты на глинистом основании. Осуществлено сопоставление моделей Soft Soil (SS, без учета ползучести) и Soft Soil Creep (SSC, с учетом) при варьировании соотношения R/H (0,5; 2,0; 6,0), модифицированного индекса ползучести μ* (0,005; 0,01) и коэффициента анизотропии фильтрации kx/ky (1; 5).
Дополнительно исследовано влияние горизонтальных песчаных прослоев.

Результаты. Ползучесть способна увеличивать конечную осадку в 1,5–5,4 раза в зависимости от геометрии задачи и интенсивности ползучести (коэффициент η). Дренирующие прослои ускоряют первичную консолидацию в 3–11 раз, однако снижают итоговую осадку при наличии ползучести лишь на 5–16 %. Анизотропия проницаемости не оказывает существенного влияния на конечную осадку (расхождение менее 2 %).

Выводы. Учет вторичной консолидации обязателен при μ* ≥ 0,005 (Cα/Cc ≥ 0,10), характерном для органоминеральных глин и заторфованных грунтов. Горизонтальные дренирующие слои не устраняют проблему длительных вторичных осадок.

Введение. Приведен обзор литературы по подходам к разработке и испытаниям энергоэффективных модульных фасадных систем. Отмечено, что разработка методов проектирования модульных фасадов особенно актуальна в условиях экстремального климата, где теплотехнические характеристики являются основным параметром для улучшения.

Материалы и методы. Обзор литературы проведен с применением как российских, так и зарубежных источников. Использовались российские статьи из списка ВАК. Описывались зарубежные источники, проиндексированные в международных базах данных (MDPI, ScienceDirect, Wiley Online Library, SpringerLink и Scopus).

Результаты. Рассмотрены исследования J. Li и соавт. по выбору теплоизоляционных материалов, работа A. Scioti и соавт. по оптимизации узлов соединения и состава конструкционных смесей, а также работа X. Zou и соавт. о конструктивных решениях соединений, обеспечивающих сохранение заводской отделки. Для экспериментальной верификации S.P.B. Sousa и соавт. описали методы испытаний в динамических лабораторных условиях, а статья Z. Azkorra-Larrinaga и соавт. посвящена частично моделируемым натурным условиям.

Выводы. При выборе теплоизоляционных материалов наиболее эффективными считаются вакуумные изоляционные панели, они помогают снизить теплопотери примерно на 73–76 %, а также аэрогелевые покрытия с экономией около 43–49 %. В проектировании соединений модульных фасадов придумали использовать систему внутренних стяжек. Кроме того, как эффективное конструктивное решение, применяют S-образные соединительные профили, которые уменьшают перепад температуры между пенополистирольными панелями с 8 до 1,5 К. Для проверки модульных фасадных систем лучше всего сочетать лабораторные методы с натурными испытаниями.

Введение. Контекст синтеза цифровизации национальной экономики и усиления влияния конвергенции на ее составляющие обуславливают усиление влияния системного подхода к организации управления, практики их перманентной трансформации, в том числе за счет формирования принципиально новых технических решений, а также качественного преобразования уже существующих. Таким подходом является реинжиниринг, который в традиционном понимании применяется для модуляции бизнес-процессов, а в новой постановке исследования — к системным решениям, которые выступают квинтэссенцией системного подхода. В такой интерпретации системное решение рассматривается как взаимосвязанная иерархическая совокупность решений. Подобная постановка исследования применительно к реинжинирингу в строительстве обозначается впервые.

Материалы и методы. Основой исследования стали системный подход и его интеграция с такими концепциями, как устойчивое развитие, логистика регулирующих воздействий, организационные изменения и трансформации. Они определили целесообразность использования методов нормативного, функционального, структурного и ретроспективного анализа. Научный поиск базировался на трудах отечественных и зарубежных ученых, представленных в списке источников.

Результаты. Идентифицирована категория «системное решение», в том числе применительно к инвестиционно-строительной сфере; определен состав системного решения, а также характер охвата им сфер общественного производства и проявления при реинжиниринге; установлены порядок и особенности формирования системного решения при реинжиниринге в строительстве.

Выводы. Использование системотехнических принципов управления при реализации реинжиниринга в строительстве позволит обеспечить хозяйствующему субъекту устойчивость в развитии, гибкость во взаимодействии с окружающей экономической средой, эффективность производства и на этом основании сформировать конкурентные преимущества и получить дополнительный эффект.

Введение. Рассматривается быстросборный контактный узел примыкания балки к колонне по системе «ласточкин хвост». При монтаже балка устанавливается опорными ребрами в гнезда, изготовленные и приваренные к колонне в заводских условиях. Фиксация ригеля от продольного перемещения обеспечивается заполнением монтажных зазоров доборными пластинами. Данное решение позволяет просто и надежно соединять ригель двутаврового сечения с колонной из квадратного гнутосварного профиля.

Материалы и методы. При определении предельного изгибающего момента Mlim и коэффициента защемления балки в узле С использовался кинематический метод предельного равновесия. Полагая, что пластические деформации могут значительно превзойти упругие, принималась диаграмма работы стали как для жесткопластического тела. Также предполагалось, что линии излома гнездовых пластин являются линейными пластическими шарнирами, вдоль которых действуют только моментные векторы; пластины принимались жестко защемленными по двум смежным краям и свободными от закреплений по двум другим смежным краям.

Результаты. Построена фактическая эпюра моментов для упруго защемленной по концам балки, загруженной двумя сосредоточенными силами, симметрично расположенными от опор; получена формула для определения угла поворота на опорах φ.

Выводы. В ходе сравнительного анализа выявлено, что при использовании в опорном гнезде пластин толщиной 5 мм узел работает практически как шарнирный; при использовании пластин толщиной 10 мм — как полужесткий. Предложенный контактный узел примыкания балки к колонне может рекомендоваться к применению в проектировании.

Введение. Управление жизненным циклом объекта капитального строительства (ЖЦ ОКС) представляет собой комплексный процесс, эффективность которого в современных условиях определяется степенью цифровизации и интеграции данных на всех этапах — от проектирования до утилизации. Ключевым инструментом выступает информационное моделирование (BIM/ТИМ), однако потенциал его применения в строительном контроле реализован недостаточно, что приводит к разрыву информационной преемственности между этапами строительства и эксплуатации. Цель исследования — обоснование необходимости интеграции строительного контроля в единую цифровую среду на базе информационной модели (ИМ) как механизма верификации данных и создания достоверного цифрового двойника объекта.

Материалы и методы. Применен аналитический обзор для синтеза информации из научно-технической литературы, нормативных документов и отраслевых публикаций, посвященных управлению ЖЦ ОКС, информационному моделированию и использованию связанных технологий.

Результаты. Определено содержание ИМ на каждом этапе ЖЦ. Установлена прямая зависимость между типом производства (единичное, серийное, массовое) и необходимым уровнем атрибутивной насыщенности модели. Показано, что строительный контроль является критическим аспектом для трансформации проектной модели в исполнительную, поскольку именно на этапе строительства происходит фиксация фактических параметров, сведений о материалах, отклонениях и скрытых работах. Без внесения информации строительного контроля в ИМ ее использование на этапе эксплуатации становится неэффективным.

Выводы. Интеграция строительного контроля в процесс информационного моделирования обеспечивает информационную преемственность на всем протяжении ЖЦ ОКС, что создает основу для автоматизации управления, применения предиктивной аналитики, снижения эксплуатационных затрат и повышения прозрачности строительства. Дальнейшее развитие управления ЖЦ ОКС связано с углубленным использованием искусственного интеллекта и роботизации, для которых структурированные атрибутивные данные служат необходимым базисом.

Введение. Исследуется роль подземных коммуникативных пространств (пешеходных переходов, станций метро) в формировании визуально-эстетической и социокультурной среды современного города. Актуальность работы обусловлена необходимостью трансформации утилитарных объектов в многофункциональные элементы городского ландшафта, влияющие на идентичность места и качество жизни горожан.

Материалы и методы. В основе исследования лежит комплекс методов: визуальный анализ оформления объектов по категориям (колористика, сюжет, фактура), гипотетико-дедуктивный метод, социологический опрос среди профессионального сообщества и жителей, фотофиксация и графическое моделирование. Эмпирическая база включает case studies объектов в городах России (Екатеринбург, Ростов-на-Дону), Европы (Нидерланды, Бельгия) и США.

Результаты. На основе значимости объекта в городской ткани предложена типология: доминирующие, формирующие каркас и периферийные объекты. Для каждого типа разработаны подходы к реновации — от экономически эффективных до комплексной реконструкции. Основным результатом являются четыре концептуальные модели художественно-эстетического преобразования пространств: миф/место; пространство – арт-объект; орнаментальная для протяженных пространств; бюджетная модель колористического членения.

Выводы. Доказано, что художественное оформление подземных переходов трансформирует их из сугубо функциональных в значимые элементы городской среды, повышая комфорт и безопасность. Предложенные универсальные модели позволяют системно подходить к интеграции искусства в урбанизированное пространство с учетом локального контекста, исторической значимости и бюджетных ограничений.

Введение. На сегодняшний день изменение климата в Арктической зоне является важной проблемой для мирового сообщества. Будучи крупнейшей страной в мире, Российская Федерация особенно уязвима к последствиям изменения климата из-за своей обширной территории, сложных климатических условий и особенностей географического положения. Цель исследования — анализ влияния антропогенных факторов на изменение климата в Арктической зоне Российской Федерации (АЗРФ) на примере Республики Коми и разработка решений для смягчения его негативных последствий.

Материалы и методы. Инструментами для оценки влияния антропогенных факторов на изменение климата в Республике Коми являются: пространственное ГИС-моделирование, аналитический метод, статистический анализ данных и картографирование. На основе этих методов исследования создается пространственная модель для выявления наиболее подверженных изменению климата районов.

Результаты. Разработанная методика позволяет определить урбанизированные территории АЗРФ, наиболее подверженные показателям изменения климата. Проведен анализ территории по количеству выбросов основных парниковых газов: углекислого газа (CO2), метана (CH4), оксида азота (NOх). Проектный эксперимент произведен на примере Республики Коми. Приведен пример решения проблемы для снижения показателей по изменению климата АЗРФ.

Выводы. Выявлена необходимость принятия мер для снижения антропогенного воздействия на климатические изменения в Республике Коми. Результаты данного исследования могут быть полезными для принятия решений в области климатической политики на региональном и национальном уровнях.

Введение. Быстрая урбанизация и необходимость декарбонизации застроенной среды сделали здания критически важной сферой для обеспечения устойчивости и климатической устойчивости с помощью материалов. По мере того как здания превращаются из статических потребителей энергии в адаптивные и ориентированные на производительность системы, достижения в области материалов нового поколения переопределяют вклад конструктивных элементов и элементов ограждающих конструкций в энергоэффективность, функциональность и интеллектуальное управление.

Материалы и методы. Обобщены последние достижения в области интеллектуальных и многофункциональных материалов, включая термоадаптивные системы, архитектурно-механические метаматериалы и функциональные композиты, собирающие энергию, которые позволяют встроить в строительные материалы датчики, средства преобразования энергии и адаптивные механизмы реагирования.

Результаты. Особое внимание уделяется материалам с фазовым переходом для терморегулирования, механическим метаматериалам с инженерной геометрией для гашения вибраций и механической адаптивности, а также трибо-электрическим, пьезоэлектрическим и термоэлектрическим композитам, которые поддерживают распределенное извлечение энергии и автономное зондирование. Эти материальные системы позволяют зданиям функционировать как энергоактивные и информационно-осознанные инфраструктуры, а не как пассивные структурные объекты. Рассматриваются функциональное поведение, реакция на окружающую среду и значимость характеристик систем интеллектуальных материалов для применения в строительстве.

Выводы. Обобщая последние достижения и определяя критически важные функции на уровне материалов, намечены пути будущего развития интеллектуальных, низкоуглеродных и устойчивых к изменению климата зданий, которые становятся возможными благодаря передовым системам интеллектуальных материалов.

Введение. Представлен разработанный авторами сценарий деловой игры «Подготовка строительного производства» как дополнительный педагогический метод обучения студентов строительных специальностей в рамках дисциплины «Основы организации строительного производства». Исследование базируется на анализе когнитивных характеристик поколения Z и необходимости адаптации образовательных технологий к их особенностям восприятия информации. Научная новизна работы заключается в разработке четырехтактной структуры игры с параллельным развитием событий по двум объектам, обеспечивающим высокую вовлеченность участников; моделировании взаимодействия семи типов участников строительства, формирующего целостное представление о системе управления строительным производством; обоснованной связи между игровой структурой и формированием индикаторов компетенций УК-2, УК-4, ОПК-9 через моделирование реальных управленческих ситуаций, требующих принятия решений в условиях ограниченных ресурсов и времени; а также разработке комплекта практико-ориентированных раздаточных материалов, интегрирующих теоретические знания в систему профессиональной деятельности.

Материалы и методы. Методология исследования включает сценарное планирование. Игра предусматривает распределение студентов по командам, каждая из которых выполняет роль определенного участника строительного процесса и решает профессиональные задачи: разработку задания на проектирование, проведение тендеров, заключение договоров и управление ресурсами.

Результаты. Апробация показала высокую эффективность метода: 92 % студентов активно включились в процесс, продемонстрировали результативность в освоении теоретического материала, развили коммуникативные компетенции и навыки совместного принятия решений в условиях временных ограничений.

Выводы. Разработанный сценарий деловой игры может быть эффективным в образовательном процессе для формирования профессиональных компетенций студентов строительных специальностей, повышения их мотивации к обучению и развития навыков командной работы, что подтверждается результатами апробации и высокой степенью вовлеченности участников.