ВЕСТНИК ИНЖЕНЕРНОЙ ШКОЛЫ ДАЛЬНЕВОСТОЧНОГО ФЕДЕРАЛЬНОГО УНИВЕРСИТЕТА

В статье рассмотрена проблема городского развития малых и средних городов Арктической зоны страны, связанная с деиндустриализацией в 1990-х годах, в результате которой до сих пор продолжается убыль населения и градостроительный дисбаланс территорий в городах северного региона. Одним из путей развития опустевших северных городов представляется создание среды, в которой предполагается включение ресурсосберегающих элементов в архитектурно-планировочные решения открытых пространств, типизация пространственных форм и их применение в целесообразной модели уличного пространства в экстремальных погодных условиях. Данный путь развития предлагается осваивать путем проектного моделирования с использованием сценарного подхода. Вявляются основные факторы, влияющие на проектные формы архитектурной среды, для северных погодных условий: радиационный, зонально-климатический и территориальный факторы. В качестве реализации показателей устойчивого развития северных городов предлагаются способы, формирующие открытые городские территории. Представлено сравнение основных видов геометрического построения формы открытых территорий в контексте архитектуры комплексов, возводимых в экстремальных условиях. Результатами исследования стало выявление приспособленного к суровым погодным условиям формообразования открытых участков по типу климатопа, определение роли элементов альтернативной энергетики на открытых пространствах, определение роли зеленых насаждений и элементов благоустройства в качестве деятельностных поверхностей. Проведено проектное внедрение в рамках конкурсного проекта, в результате чего была создана целесообразная модель уличного пространства для г. Нягань.

В статье разработан подход к созданию туристских троп на примере пилотного проекта облагораживания мыса Тобизина. Проанализирована нормативно-правовая база, регламентирующая создание туристских троп. Представлены результаты опроса населения Владивостока о востребованности туристских троп. Рассмотрена проблема недостаточности методических документов по созданию туристских троп, а также предложен генеральный план облагораживания мыса Тобизина.

Рассмотрено применение технологии BIM (building information modeling) при разработке проектов капитального ремонта инфраструктурных сооружений на примере городского путепровода. Описан процесс создания цифровых информационных моделей различных вариантов сооружения с использованием программных комплексов Tekla Structures и Midas CIM. Отмечены преимущества применения технологии BIM: формирование графических материалов, создание спецификаций и устранение коллизий на этапе моделирования. Показана важность совместной работы всех участников проекта (конструкторов, расчетчиков и др.) на одной платформе для координации смежных разделов. Особое внимание уделено экспорту цифровых информационных моделей в расчетный комплекс Midas Civil для выполнения прочностных расчетов конструкций моста.

 В статье представлена проблема визуальной сортировки деревянных поперечин пролетных строений мостов в увязке с фактическим сроком их службы. Эксплуатация – самый длительный и продуктивный период жизненного цикла мостового сооружения. Поддержание его в нормативном состоянии – основная задача работ по содержанию объекта, одной из составляющих которого является надзор, включающий диагностику и обследование с целью оценки состояния моста для возможности планирования работ ухода, профилактики, ремонта. Значительная роль при этом отводится установлению фактических потребительских свойств материалов эксплуатируемых конструкций, в частности прочности при различных видах напряженного состояния, а для древесины какая-либо инструментальная или механическая сортировка в эксплуатируемых конструкциях практически невозможна. Таким образом, оценить состояние деревянных элементов, в том числе показатели прочности древесины, возможно визуально на основе действующих в этой области норм. Целью настоящего исследования является визуальная оценка деревянных несущих элементов мостов с установлением их сорта, класса прочности и фактической долговечности на примере данных обследований ряда мостов.

Отмечено, что наибольшей несущей способностью обладают двутавровые балки. Вместе с тем, из-за широкого распространения и доступности трубопроката в практике нередко используют трубчатые балки. Несущая способность двутавровой балки почти вдвое выше, чем трубчатой. Целью настоящей работы является повышение несущей способности трубчатых балок, что позволит расширить ассортимент строительных конструкций. Геометрическое длинномерное тело, боковая поверхность которого имеет прямолинейную образующую, обладает максимальным объемом (при заданной боковой поверхности), если его поперечное сечение имеет форму круга, что соответствует круглой трубе. Трубчатая балка с жидким наполнителем представляет собой заглушенную с обоих концов круглую трубу, полностью (без воздушных полостей) заполненную жидкостью. При нагружении гидравлической балки ее боковая поверхность стремится деформироваться, следовательно внутренний объем трубы стремится к уменьшению. Поскольку жидкость несжимаема, она не допускает уменьшения объема, что, в свою очередь, препятствует деформации трубы. В гидравлической балке вся нагрузка благодаря жидкости относительно равномерно распределяется по всей внутренней поверхности балки. Получена оценка, состоящая в пятикратном превышении несущей способности гидравлической балки по сравнению с двутавровой балкой и в десятикратном по сравнению с трубчатой балкой.

Целью работы является разработка конструкции, способа дренажа и обоснование метода расчета на примере автомобильного тоннеля «Сколково». В статье дана новая конструкция дренажа и метод его расчета, для увеличения результативности осушительного действия в условиях эксплуатации автомобильных тоннелей. Рекомендуемая конструкция дренажа, способ его строительства (получен патент на изобретение) и метод расчета проверены при осушении автомобильного тоннеля «Сколково». Показано, что сооружение дренажных систем, осуществляющееся в XXI веке, требует вдумчивого подхода к использованию опыта предыдущего периода при проектировании и эксплуатации дренажных систем и применения новых перспективных, экономически выгодных решений.

Рациональное распределение материалов в комбинированных конструкциях делает их более выгодными по сравнению с классическими вариантами балок из проката или клееной древесины. В данной работе авторами рассматривается обоснование экспериментального стенда, который возможно применять для изучения напряженно-деформированного состояния металлодеревянных двутавровых балок со стенкой из профилированного листа заводской готовности. Приведены общая конструкция стенда, материалы и приспособления, необходимые для проведения экспериментального исследования.

В статье выполнен анализ отечественных источников нормативной и научно-технической литературы по вопросу применения гнутых арматурных стержней в железобетонных конструкциях. Исследованы требования зарубежных норм проектирования, связанные с определением совместной работы гнутых арматурных стержней и бетона конструкции, обеспечением прочности бетона на скалывание и ограничением предельных деформаций арматуры. Составлены рекомендации для проектирования с учетом требований по обеспечению несущей способности конструкций и современных реалий уровня технического потенциала подрядных организаций.

Шпренгельные конструкции, состоящие из жесткого на изгиб верхнего и предварительно напряженного гибкого нижнего пояса, являются эффективным решением для покрытия зданий и сооружений. Они обладают меньшей деформативностью, в сравнении с другими видами комбинированных систем, а для выполнения их расчета применимы линейные методы статического анализа. Вместе с тем, проблема выявления влияния основных параметров на работу шпренгельных конструкций является актуальной, так как её решение будет способствовать реализации оптимального проектирования и расширению области применения комбинированных конструкций покрытия зданий. Предметом исследования в настоящей работе являются геометрические параметры комбинированной конструкции шпренгельного типа, состоящей из радиально ориентированных балок верхнего пояса и поддерживающих элементов, включающих высокопрочные гибкие ванты, тросы и распорки. Целью работы является разработка методики формообразования комбинированной конструкции, а также, выявление влияния основных геометрических параметров на ее работу под действием внешних нагрузок и предварительного напряжения. Разработан алгоритм определения линейных и угловых размеров исследуемой конструкции. Выполнено численное исследование работы конструкции в условиях вариации основных геометрических параметров. Статический анализ конструкции при заданной комбинации параметров выполнен при помощи метода сил. Получены графические зависимости индикаторов несущей способности и деформативности комбинированной конструкции. По результатам исследования предложены рекомендации для назначения основных геометрических параметров. Результаты работы вносят вклад в развитие комбинированных строительных конструкций, имеющих потенциал практического применения в промышленном и гражданском строительстве.

 Безопасная работа судов во льдах в значительной мере связана с толщинами обшивки ледового пояса. Но увеличение этих толщин ведет к существенному росту массы корпуса и стоимости судов. Доля обшивки в массе усиленной конструкции может доходить до 70%. Поэтому регламентация толщин обшивки с учетом специфики её усилений имеет ключевое значение. Отечественная и мировая практики ледовых подкреплений судов имеют особенности. Одной из них является то, что кроме основных шпангоутов для подкрепления обшивки могут применяться промежуточные шпангоуты другого профиля и меньших размеров. Условия работы обшивки при этом существенно меняются, что должно учитываться при регламентации толщин. Однако обзор и анализ Правил разных классификационных обществ не выявляет такого учета. В итоге широкий спектр конструктивных проектных решений может приводить к неверным выводам и опасным последствиям в эксплуатации, в частности при переклассификации судов иностранной постройки в российские условия. В работе на основе анализа моделей разного уровня показаны особенности напряженно-деформированного состояния обшивки под ледовой нагрузкой и сделаны предложения по регламентации её толщин.

 В настоящее время при проектировании машин, механизмов и строительных конструкций в большинстве случаев не учитываются эффекты возникновения резонанса конструкций при совпадении собственных и вынужденных колебаний механических систем. На эти эффекты сильное влияние оказывают демпфирующие свойства конструкционных материалов. В данной статье предложена математическая модель определения демпфирующих свойств материала колеблющейся механической системы с учетом внутреннего сопротивления материала. Главной сложностью является вычленение демпфирующих свойств материала из общих демпфирующих характеристик колеблющейся системы (внешняя среда, закрепление, взаимодействие частей системы друг с другом и т.п.). Наиболее явно демпфирующие характеристики материалов проявляются при исследовании свободных колебаний балки с одной степеню свободы (с учетом внутреннего сопротивления). Предложенная математическая модель позволяет достаточно просто реализовать конкретные численные решения, также хорошо коррелирует с результатами других исследований, уточняя их результаты. Отличие предложенной в данной статье математической модели от существующих решений заключается в том, что производится корректный учет внутреннего сопротивления материала колеблющейся системы.