Введение. Цель исследования — изучение задачи изгибно-крутильной и плоской формы потери устойчивости тонкостенного элемента открытого сечения. Приводится уточнение технической теории В.З. Власова для тонкостенных стержней. Полученные уточненные дифференциальные уравнения описывают условия устойчивости двутаврового стержня с переменной высотой стенки. Представлены замкнутые решения на основе уточняющих дифференциальных уравнений с помощью аналитического метода Бубнова – Галёркина. В статье приводятся сравнительные графики, позволяющие оценить различия между аналитическими решениями и конечно-элементным анализом.

Материалы и методы. Использована техническая теория В.З. Власова и метод Бубнова – Галёркина.

Результаты. На основе сделанных уточнений получено замкнутое решение задачи упругой потери устойчивости стержня с линейно изменяющейся высотой стенки. Предложен аналитический метод расчета изгибно-крутильной и плоской формы потери устойчивости тонкостенного элемента открытого сечения.

Выводы. Продемонстрированная теоретическая работа показывает, что решение задачи плоской формы и изгибно-крутильной потери устойчивости балки-колонны с линейно изменяющейся высотой стенки открытого сечения может быть достигнуто путем уточнения дифференциальных уравнений и представлено в замкнутой форме, аналогичной для балок-колонн постоянного сечения, но с дополнительными поправками в виде формульных коэффициентов.

Введение. Одним из ключевых аспектов решения любых задач численными методами является интерпретация полученных результатов с целью их дальнейшего использования. Современные расчетные комплексы, реализующие метод конечных элементов, имеют в своем составе так называемый постпроцессор — модуль, предназначенный для облегчения визуализации и интерпретации результатов выполненных вычислений. Однако, каким бы продвинутым не был встроенный в программный комплекс постпроцессор, его функционал может быть недостаточен для решения конкретной инженерной задачи. Один из способов оптимизации соответствующих этапов работы — применение сторонних программных продуктов и разработка самописных пользовательских расширений.

Материалы и методы. Определение требуемых параметров армирования монолитных железобетонных конструкций сложной геометрической формы выполнено в вычислительном комплексе SCAD++, но дальнейшая их обработка встроенными средствами затруднительна. В рамках предложенной методики интерпретации и анализа полученных в SCAD++ результатов армирования монолитной железобетонной плиты с широкими балками применялись свободно распространяемый программный продукт Gmsh и пользовательский скрипт на языке программирования Python.

Результаты. Реализация предложенного алгоритма обработки данных, полученных из SCAD++, позволила преодолеть ограничения стандартных средств проектно-вычислительного комплекса в части визуализации результатов выполненных расчетов, а также сформировать исходные сведения для их дальнейшего использования в процессе инженерно-строительного проектирования.

Выводы. Предложенная методика удобна для применения в инженерной практике и предоставляет широкие возможности для эффективного анализа результатов расчетов, выполненных методом конечных элементов, и их дальнейшей обработки. Ее использование позволит повысить эффективность принимаемых решений, оптимизировать процесс проектирования геометрически сложных конструкций и их элементов, а также оптимизировать материальные затраты на приобретение программного обеспечения.

Введение. Грамотное использование инсоляционных эффектов позволяет снизить затраты на отопление, вентиляцию и кондиционирование воздуха, а также минимизировать тепловые потери через оконные и фасадные конструкции. В то же время развитие технологий информационного моделирования (BIM/ТИМ) открывает новые возможности для автоматизации процессов проектирования. Цель исследования — разработка методики автоматизированного расчета естественного освещения по планам многоквартирных домов в среде информационного моделирования.

Материалы и методы. Представлена методика компьютерного моделирования естественного освещения многоквартирных домов на основе планов зданий с использованием технологий информационного моделирования и визуального программирования в среде Autodesk Revit с помощью Dynamo.

Результаты. Созданный скрипт позволяет автоматически рассчитывать продолжительность инсоляции с учетом геометрии здания, ориентации фасадов, окружающей застройки и астрономических данных. Внедрение этого инструмента в проектную практику способствует оперативности расчетов, снижению трудозатрат, обеспечивая соответствие проектных решений нормативным требованиям по инсоляции жилых помещений. Приведены итоги тестирования производительности, а также примеры визуализации данных о естественном освещении.

Выводы. Разработанные скрипт и плагин продемонстрировали высокую точность и надежность при тестировании на различных объектах, что подтверждает их практическую применимость. Внедрение плагина в производственные процессы показало его эффективность, что свидетельствует о значительном потенциале инструмента для оптимизации проектных решений и повышения энергоэффективности зданий.

Введение. Демонтаж зданий с помощью энергии взрыва является актуальной проблемой, так как процесс осложнен большим количеством различных геометрических параметров обрушаемых конструкций, которые могут не подходить под существующую методику обрушения, тем самым затрудняя процесс демонтажа. Примером такого объекта обрушения служит элеватор из монолитного железобетона в г. Ярославле. При обрушении здания на свое основание элеватор из-за большой прочности материала постройки не разрушится. Для обрушения конструкции в заданном направлении потребуется изготовить вруб с большим значением высоты и угла, что будет сложной технической проблемой. Предлагается метод, позволяющий уменьшить высоту вруба и объем специальных взрывных работ.

Материалы и методы. Выполнен расчет параметров вруба с учетом приобретаемой зданием в момент взрыва кинетической энергии, создающей дополнительные силы, способствующие его обрушению. Эти силы не учитывались в расчетах по существующей методике. По результатам проведенного расчета объем буровзрывных работ был уменьшен за счет снижения значений угла и высоты вруба, которые составили 21,5° и 3,94 м соответственно. Эти значения в 1,6 раза меньше относительно расчетов, произведенных с помощью существующей методики (угол вруба 32°, высота вруба 6,5 м).

Результаты. Геометрические параметры вруба, рассчитанные по новому методу, использованы при проектировании взрывных работ по сносу четырех силосных корпусов элеватора в Ярославле. По итогам выполнения работ все здания были успешно обрушены, что подтвердило эффективность предложенной методики.

Выводы. Проведенные взрывные работы продемонстрировали высокую эффективность и практическую значимость разработанного метода. Предложенная методика позволяет снизить величину вруба на 40 % по сравнению с существующим методом, что упрощает и ускоряет выполнение специальных взрывных работ, снижая риски для окружающих объектов и повышая безопасность рабочих за счет уменьшения количества взрывчатого вещества.

Введение. Исследуется возможность применения перекрестно-ориентированных слоев в клееных деревянных балках и определение напряженно-деформированного состояния таких балок. Основным преимуществом использования перекрестно-ориентированных слоев в клееных балках является возможность применения отходов производства пиломатериалов в перекрестно-ориентированных слоях.

Материалы и методы. Рассмотрены 3- и 5-слойные балки, склеенные только из продольных ламелей, и балки, скомбинированные из продольных и перекрестно-ориентированных слоев. Исследование разбито на два этапа: расчет конструкции балок в программном комплексе Лира и испытание образцов на изгиб. Образцы для испытаний изготовлены с помощью двух типов клея: однокомпонентного полиуретанового клея Tricol и клея на основе фенолформальдегидных смол БФ-4.

Результаты. По результатам расчета в ПК Лира нормальные напряжения 3-слойных балок с перекрестно-ориентированными слоями выросли на 6,5 %, чем у балок без них, у 5-слойных балок с перекрестно-ориентированными слоями нормальные напряжения выросли на 25 % относительно балок с продольными слоями. Деформативность балок с применением перекрестно-ориентированных слоев по расчету изменилась незначительно по сравнению с балками, склеенными только из продольных ламелей. По результатам испытания наилучшие результаты по прочности и характеру разрушений показали образцы, склеенные с использованием однокомпонентного полиуретанового клея. Данные образцы при испытании продемонстрировали максимальную сходимость разрушающей нагрузки. Средняя сходимость расчетных напряжений с напряжениями, полученными по результатам эксперимента, составила порядка 90 %. Средняя сходимость результатов расчета по деформациям и экспериментальным данным составила 88,8 %.

Выводы. При применении перекрестно-ориентированных слоев в конструкции клееных деревянных балок наиболее пригодными к ограниченному использованию в реальных конструкциях оказались 3-слойные образцы, показавшие снижение прочности порядка 20 %. Применение перекрестно-ориентированных слоев в клееных деревянных балках позволит снизить отходы производства пиломатериалов с незначительной потерей их несущей способности.

Введение. Рассматривается возможность сокращения длины армирования гибких буроинъекционных свай (БИС) диаметром до 0,3 м без снижения несущей способности по материалу на основе анализа распределения изгибающего момента по длине сваи. Актуальность исследования обусловлена необходимостью поиска технических решений, позволяющих упростить и удешевить процесс усиления фундаментов при сохранении их надежности и долговечности. Основная цель исследования заключается в расчетном обосновании минимально необходимой длины армирования БИС с учетом их реальной работы в грунтовом массиве.

Материалы и методы. Для достижения поставленной цели производился анализ распределения изгибающего момента по длине сваи диаметром 0,2; 0,25 и 0,3 м в двух типах грунтовых условий. Оценка распределения изгибающего момента выполнялась на основе известных аналитических решений и посредством моделирования в ПК Midas FEA NX. Критерием оценки достаточности армирования служило соотношение между фактическими нагрузками и предельной прочностью бетона на растяжение, что позволило оценить реальную необходимость армирования на различных участках сваи.

Результаты. Анализ распределения изгибающего момента для выбранных грунтовых условий по длине гибких свай показал, что наибольшие усилия возникают только в верхней части до глубины 3–4 м, далее происходит резкое затухание изгибающего момента. Установлено, что в условиях распространения пылевато-глинистых грунтов для гибких свай диаметром до 0,3 м достаточная глубина армирования составляет 15–16 диаметров сваи.

Выводы. Продемонстрирована принципиальная возможность сокращения длины арматурных каркасов гибких БИС диаметром до 0,3 м без снижения их несущей способности. Получены рекомендации по глубине армирования в зависимости от диаметра сваи и характеристик грунтового основания. Данные результаты дают возможность упростить процесс устройства БИС малого диаметра, особенно при работе в стесненных условиях.

Введение. Одним из перспективных направлений развития строительного материаловедения является использование карбонатных материалов с невысоким содержанием оксида магния в качестве сырья для производства вяжущих и материалов на их основе. Актуальность применения фибрового армирования связана с необходимостью в значительной мере повысить физико-механические свойства стеклодоломитовых листов (СДЛ) на магнезиальном вяжущем. Введение полипропиленовой фибры позволит улучшить работу композиционного материала на изгиб, повысить трещиностойкость в процессе эксплуатации, снизить усадку при твердении. Цель исследования — определение оптимальной концентрации фибры и ее влияния на физико-механические свойства СДЛ.

Материалы и методы. Исследуемые материалы — СДЛ, получаемые путем смешивания обожженного доломита, водного раствора хлорида магния, добавок и фибрового армирования. Механическую активацию каустического доломита производили в аппарате вихревого слоя. Структура композита, морфология поверхности изучались с помощью электронной микроскопии. Оценка влияния параметров фибры на прочность модифицированных СДЛ выполнялась по смоделированной расчетной модели в программном комплексе Ansys.

Результаты. Представлены результаты зависимости прочности при изгибе и плотности, пористости образцов от концентрации, длины полипропиленовых волокон. Определены предельные значения напряжений при изгибе, вертикальные перемещения контрольных составов, армированных фиброй на исходном и механоактивированном вяжущем. Введен индекс пластичности для сравнения пластических деформаций материала и рассчитана величина сцепления фибрового волокна с матрицей.

Выводы. Установлено, что механомагнитная обработка магнезиального вяжущего в аппарате вихревого слоя способствует повышению предельной прочности на изгиб и остаточной прочности, повышает механические силы сцепления, а введение фибры исключает хрупкое разрушение образца.

Введение. Рассматриваются проблемы действующей системы подготовки специалистов для сферы жилищно-коммунального хозяйства (ЖКХ), подчеркивается влияние названия образовательной программы на ее привлекательность. Аббревиатура «ЖКХ» вызывает негативные ассоциации, снижая интерес абитуриентов.

Материалы и методы. Представленный материал демонстрирует анализ рынка труда в ЖКХ и нормативно-правовой базы, регулирующей сферу эксплуатации зданий, строений, сооружений; образовательных стандартов, а также особенностей экономической природы деятельности по строительству и эксплуатации зданий и сооружений. Использованы методы мониторинга, сравнения, анализа и синтеза информации.

Результаты. Выявлена растущая потребность в инженерно-технических кадрах для эксплуатации объектов капитального строительства, отмечены различия в подготовке специалистов для строительства и эксплуатации. Обосновывается необходимость выделения «Эксплуатации зданий и сооружений» как самостоятельного направления в Общероссийском классификаторе видов экономической деятельности (ОКВЭД). Также обозначается проблема изменений в ФГОС «16 Строительство и жилищно-коммунальное хозяйство».

Выводы. Предлагаются конкретные шаги по модернизации системы подготовки кадров, включая изменение образовательных стандартов, наименования образовательных программ и создание системы мониторинга кадровой обеспеченности в ЖКХ; внесение изменений в ОКВЭД и общероссийский классификатор занятий. Указывается необходимость разработки «Правил эксплуатации…» по более чем 30 видам зданий, строений и сооружений. Эти меры позволят повысить качество подготовки специалистов и их конкурентоспособность на рынке труда.

Введение. Оптимизация состава водоцементной суспензии для струйной цементации грунтов (СЦГ) в условиях гидротехнического строительства является актуальной задачей ввиду недостаточной изученности влияния состава цементного раствора на свойства грунтоцемента в условиях постоянного водонасыщения, а также ограничений применения технологии в этой области строительства из-за специфических нагрузок и агрессивного воздействия внешней среды. Цель исследования — определение оптимального состава водоцементной суспензии, обеспечивающего высокие физико-механические характеристики грунтоцемента. Основные задачи включали полевые и лабораторные испытания составов с различными добавками и водоцементным отношением (В/Ц).

Материалы и методы. Программа исследований включала устройство 15 грунтоцементных колонн с пятью различными составами с последующим отбором образцов грунтоцемента для лабораторного анализа их прочности, модуля деформации и плотности. Испытания проводились в сложных геологических и гидрологических условиях.

Результаты. Наибольшая прочность на одноосное сжатие и модуль деформации зафиксированы у состава с В/Ц, равным 0,8. Химические добавки (натриевое стекло и техническая сода) не показали значимого улучшения характеристик, прирост прочности составил всего 1–9 %, неожиданным результатом стало снижение прочности при совместном использовании добавок. Плотность грунтоцемента для всех составов оказалась близкой по значениям.

Выводы. Наилучшие результаты достигнуты при В/Ц, равном 0,8, именно этот состав рекомендуется для практического применения струйной цементации грунтов в гидротехническом строительстве. Полученные данные о характеристиках грунтоцемента подтверждают эффективность СЦГ в сложных условиях, но и свидетельствуют о необходимости проведения предварительных опытных испытаний для выбора оптимального состава.

Введение. Рассматривается трудовой потенциал (ТП) работников организаций промышленности строительных материалов (ПСМ) России. Актуальность исследования обусловлена спецификой отрасли: высокой долей физического
труда, зависимостью от здоровья работников, демографическим старением кадров и региональными диспропорциями. Цель исследования — систематизация и анализ существующих научных подходов к изучению ТП работников с акцентом на его роль в обеспечении устойчивого развития организаций российской ПСМ.

Материалы и методы. Применен комплекс качественных методов: систематический обзор, контент-анализ, сравнительный анализ, синтез и структурирование публикаций по тематическим группам. Проанализировано 45 научных публикаций (2004–2025 гг.) из баз Scopus, Web of Science и ВАК. Исследование сфокусировано на российских работах по ПСМ и смежным отраслям с привлечением зарубежных источников. Отобранные публикации исследуют особенности ТП, управления человеческими ресурсами, кадрового состава, факторов производительности и устойчивого развития, преимущественно в ПСМ России.

Результаты. Выявлена специфика ТП в ПСМ России, заключающаяся в доминировании физического труда, нехватке специалистов среднего звена при избытке низкоквалифицированных операций, высокой доле возрастных работников, дефиците молодежи, недостаточном количестве программ адаптации условий труда для работников старших возрастных групп.

Выводы. ТП работников является стратегическим ресурсом устойчивости ПСМ, для реализации которого требуются разработка стандарта оценки ТП, программы «Цифровые кадры ПСМ» с акцентом на переподготовку работников старших возрастных групп, внедрение «серебряного» наставничества и налоговых льгот для предприятий, инвестирующих в эргономику и снижение вредности труда.