Введение. В настоящее время в крупнопанельном домостроении широко применяют многопустотные плиты перекрытий, в том числе плиты безопалубочного формования. Как известно, наличие пустот в плитах перекрытий обладает как преимуществами, так и недостатками с конструктивной точки зрения. Одним из недостатков пустотности сборных элементов плит перекрытий является пониженная несущая способность опорного сечения по сравнению со сплошными плитами. Данное обстоятельство наиболее сильно проявляется при учете эффекта частичного защемления опорной зоны плиты в платформенных стыках крупнопанельного здания. В действующих нормах по проектированию крупнопанельных зданий (СП 335.1325800.2017) прочность опорных сечений при частичном защемлении зависит от величины упруго-пластического момента, значение которого определяется эмпирическим путем и требует проверки. Также требует проверки значение опорного момента от частичного защемления, так как в настоящее время имеются теоретические предпосылки о его недооценке. В связи с этим представляется целесообразным проанализировать имеющиеся подходы к расчетной оценке влияния частичного защемления многопустотных плит перекрытий на прочность опорных сечений плит в платформенных стыках крупнопанельных зданий и при необходимости провести дополнительные экспериментальные и численные исследования по данному вопросу.

Цель. Проанализировать современную практику проектирования узлов крупнопанельных зданий с применением многопустотных плит перекрытий, а также имеющиеся экспериментальные исследования несущей способности платформенных стыков с различными конструктивными решениями.

Материалы и методы. Анализ выполнялся путем изучения положений отечественной и зарубежной нормативно-технической документации, а также результатов экспериментальных исследований, имеющихся в общем доступе.

Результаты. Систематизированы данные по имеющимся в практике проектирования методикам оценки прочности многопустотных плит перекрытий в платформенных стыках крупнопанельных зданий.

Выводы. По результатам работы были проанализированы существующие методики расчетов прочности многопустотных плит перекрытий с учетом их частичного защемления в платформенных стыках крупнопанельных зданий. Рассмотрены методики, принятые в российских и зарубежных нормативно-технических документах, а также опытные исследования по данной тематике. Анализ данных показал, что имеющиеся методы расчета не учитывают в полной мере основные факторы, влияющие на несущую способность опорных сечений в узлах крупнопанельных зданий, и требуют своего развития. Проведение дополнительных исследований с целью анализа напряженно-деформированного состояния опорных сечений многопустотных плит перекрытий с частичным защемлением в платформенных стыках поможет сформировать уточненную физическую многофакторную модель работы платформенного стыка, а также позволит в ряде случаев оптимизировать его конструктивные решения.

Введение. В действующих отечественных нормах к нахлесточным соединениям арматурных стержней, выполняемым в одном сечении конструкции, установлены более жесткие требования по длине нахлестки арматурных стержней по сравнению с нахлесточными соединениями вразбежку. Ввиду недостаточной изученности вопроса для сжатой арматуры данные требования не имеют в целом достаточного обоснования и приняты с некоторой осторожностью, что приводит к повышенному расходу арматуры. В связи с этим представляется необходимым исследовать различные возможные конструктивные решения нахлесточных стыков арматуры, выполняемых в одном расчетном сечении, и экспериментально проверить их влияние на прочность сжатых железобетонных элементов при действии статических нагрузок.

Цель. Проведение экспериментальных исследований несущей способности сжатых железобетонных элементов с различными вариантами нахлесточных стыков арматуры, расположенных в одном расчетном сечении.

Материалы и методы. Экспериментальные исследования проводились путем испытания железобетонных элементов с центральным приложением статической сжимающей нагрузки. Исследования проводились с учетом положений действующих норм.

Результаты. Получены экспериментальные данные о прочности железобетонных элементов с различными вариантами нахлесточных соединений арматуры, расположенных в одном расчетном сечении, при осевом сжатии.

Выводы. По результатам экспериментальных исследований были определены разрушающие нагрузки, установлены схемы разрушения опытных образцов. Разрушение для всех опытных образцов происходило за пределами нахлесточного соединения. В зависимости от конструктивного решения образца значения разрушающих нагрузок для исследованных образцов с нахлесточными стыками арматуры были как ниже в среднем на 4 %, чем для образцов без стыков, так и выше них на 2–3 %.

Введение. Для многоэтажных зданий с деревянным каркасом жесткость сборных дисков и диафрагм является ключевым параметром при проектировании. При действии горизонтальных ветровых и сейсмических нагрузок жесткость деревянных конструкций и их соединений влияет на распределение усилий между конструктивными элементами и этажами здания. Жесткость и пластичность стыков дисков и диафрагм определяют динамические характеристики каркаса здания, такие как конструкционный логарифмический декремент и коэффициент демпфирования. Жесткость вертикальных и горизонтальных стыков влияет на частоты собственных колебаний многоэтажных зданий, а пластичность – на эффективность рассеивания энергии при сейсмических воздействиях.

Цель. Исследование несущей способности, жесткости и пластичности узлов с клеевинтовыми соединениями для горизонтальных и вертикальных стыков дисков и диафрагм жесткости многоэтажных деревянных зданий.

Материалы и методы. По методикам ГОСТ 33082-2014 проведен комплекс экспериментальных исследований прочностных и деформационных характеристик соединений на клеевинтовых стержнях и узлов на их основе для межплитных и межпанельных стыков дисков и диафрагм жесткости из клееных деревянных конструкций.

Результаты. Определена несущая способность, коэффициенты жесткости, пластичности клеевинтовых соединений с различной глубиной вкручивания винтовых стержней и узловых соединений для стыков деревянных дисков и диафрагм жесткости при различных типах нагружения (сдвиг, растяжение и сжатие).

Выводы. По результатам анализа проведенных исследований установлено, что разработанные узлы деревянных конструкций с клеевинтовыми соединениями отвечают требованиям высокой жесткости и могут использоваться для стыков дисков перекрытий и стеновых диафрагм многоэтажных деревянных зданий. Полученные значения коэффициентов пластичности для испытанных узловых соединений свидетельствуют об их способности эффективно рассеивать энергию при сейсмических воздействиях на здание.

Введение. Действующие отечественные нормы по проектированию фундаментов на многолетнемерзлых грунтах (СП 25.13330.2020) недостаточно полно рассматривают вопрос учета негативных сил при оттаивании деятельного слоя при проектировании свайных фундаментов в многолетнемерзлых грунтах. Из-за этого перед проектировщиками встает выбор: учитывать негативные силы, что приводит к повышению надежности проектного решения по фундаментам и увеличению его стоимости, или не учитывать, вследствие чего уменьшается стоимость фундаментов, но снижается его надежность. В статье представлены результаты исследований возникновения негативной силы, действующей по боковой поверхности металлических свай при сезонном оттаивании многолетнемерзлых грунтов, представленных песками средней степени водонасыщения и водонасыщенными.

Цель. Получение достаточного количества экспериментальных данных для разработки рекомендаций по учету негативных сил трения, возникающих на боковой поверхности свайного фундамента при сезонном оттаивании песчаного грунта.

Материалы и методы. Методология заключалась в проведении лотковых испытаний в холодильной камере с использованием моделей свай, погруженных в песок и подвешенных на крановые весы. Для опытов использовались металлические трубы разной длины, погруженные в песчаный грунт среднего и полного водонасыщения. Помимо этого, проведены численные теплотехнические расчеты скорости оттаивания грунта и аналитические расчеты негативной силы трения по СП 24.13330.2022 с использованием табличных значений.

Результаты. Сформулированы предложения по учету негативных сил трения при проектировании свайных фундаментов в оттаивающем песчаном грунте.

Выводы. На основе анализа опытных данных сделан вывод об отсутствии негативных сил по боковой поверхности свай при сезонном оттаивании песчаного грунта.

Введение. Основной причиной ухудшения состояния жилого и производственного фонда в Арктической зоне и криолитозоне России являются деформации, вызванные изменениями механических свойств многолетнемерзлых грунтов. Эти изменения усугубляются влиянием глобального потепления климата. Согласно данным Росгидромета на 2023 год, температура воздуха повышается на 0,5 °C за десятилетие. Подобные процессы требуют решения о разработке и внедрении мероприятий по улучшению строительных свойств оснований зданий и усилению фундаментов.

Цель. Разработка мероприятий по восстановлению эксплуатационной пригодности оснований и фундаментов зданий и сооружений в районах распространения многолетнемерзлых грунтов.

Материалы и методы. Теоретические исследования проведены на основе обзора и анализа современной научно-технической, нормативной и методической литературы по закреплению грунтов и усилению фундаментов, а также архивных данных по причинам деформирования оснований и фундаментов.

Результаты. Приведены достоинства, недостатки и область применения существующих способов. Определены перспективные технологии, требующие дополнительного изучения, к которым отнесены электрохимическое оттаивание и закрепление грунтов, инъекционная и струйная цементация, а также применение буроинъкционных и буронабивных свай при усилении фундаментов. Изложены результаты обобщения и анализа научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ по обследованию и мониторингу технического состояния ответственных зданий и сооружений городов девяти регионов, входящих в состав Арктической зоны России (Мурманская область, Республика Карелия, Архангельская область, Республика Коми, Ненецкий автономный округ, Ямало-Ненецкий автономный округ, Красноярский край, Республика Саха (Якутия), Чукотский автономный округ).

Выводы. На основе анализа литературы разработаны мероприятия по восстановлению эксплуатационной пригодности оснований и фундаментов зданий и сооружений Арктической зоны России, включающие общие положения, рекомендации по обследованию технического состояния зданий и систем термостабилизации грунтов, по инженерным изысканиям на стадии реконструкции, по усилению фундаментов и закреплению грунтов их оснований, мониторингу реконструируемых зданий и контролю качества выполнения работ.

Введение. Происходящие климатические изменения в криолитозоне, связанные с глобальным потеплением, оказывают серьезные воздействия на температурный режим и глубину сезонного оттаивания многолетнемерзлых грунтов. В принятой практике проектирования при расчетах фундаментов принимается постоянная расчетная величина глубины сезонного оттаивания, хотя в реальности она меняется и может превысить проектные значения. Действующие нормативные требования по проектированию не учитывают данное изменение, что подтверждает актуальность проведенного исследования.

Цель. Разработка методики прогнозирования изменения мощности слоя сезонного оттаивания в зависимости от климатических параметров, изменяющихся при потеплении.

Материалы и методы. Анализ современной научно-технической, нормативной, методической литературы, архивных данных метеорологических станций России, определение зависимости изменения глубины сезонного оттаивания от времени, разработка методики прогнозирования изменения мощности слоя сезонного оттаивания в зависимости от климатических параметров, изменяющихся при потеплении, и предложения по использованию результатов при разработке нормативно-технических документов.

Результаты. Глубина сезонного оттаивания существенно влияет на стоимость и объемы работ по возведению фундаментов и планировки территории. Существующая методика расчета не позволяет учесть тенденции изменения климата. На территории криолитозоны России происходит повышение температуры грунтов и увеличение глубин сезонного оттаивания. Наибольшая сходимость результатов расчета с натурными наблюдениями получена при расчетах в теплотехнической программе Борей 3D с учетом изменения климата.

Выводы. Глубину оттаивания следует определять в теплотехнической программе с учетом изменения климата. Определение глубины заложения подошвы фундамента, прочностные и деформационные расчеты следует проводить с учетом изменения глубины оттаивания в процессе эксплуатации и влияния глобального потепления.

Введение. Технология струйной цементации является одной из самых востребованных в геотехнике. Геотехнические конструкции, выполненные по данной технологии, являются скрытыми и требуют особого контроля заданных параметров. В настоящее время в нормативной документации установлены положения контроля в основном только после выполнения работ для набравшего прочность закрепленного грунта. Такие методы контроля не могут оказать влияние на результат работ, а только констатируют его. Для возможности контролируемого влияния на результат необходимо разработать метод оперативного контроля производства работ, на основании которого будет возможно регулировать процесс во время работ так, чтобы достигался необходимый результат. Одним из решений данного вопроса может стать оперативный контроль качества закрепления по параметрам изливающейся при струйной цементации грунтоцементной пульпы.

Цель. Исследование вопросов контроля при закреплении грунта методом струйной цементации на основании физико-механических характеристик изливаемой в процессе закрепления грунтоцементной пульпы.

Материалы и методы. Исследование было проведено на образцах, полученных в лабораторных условиях. Материалы для лабораторных образцов: песок мелкий, средней крупности, крупный, суглинок, глина, цемент ЦЕМ 0 42,5Н, вода. Лабораторные образцы изготавливались путем смешивания различных составов грунтоцементной смеси, моделирующих грунтоцементную пульпу, преобразующуюся в процессе отвердения в грунтоцемент. Исследования лабораторных образцов заключались в определении плотности в жидком состоянии и плотности, прочности после твердения.

Результаты. Получена зависимость увеличения прочности грунтоцемента при увеличении плотности грунтоцементной пульпы в рамках изменения соотношения компонентов состава пульпы.

Выводы. Проведенные исследования позволили оценить влияние количественного соотношения составных частей в моделях грунтоцементной смеси (пульпы) на ее плотность и, как следствие, на прочность и плотность образцов грунтоцемента.

Введение. В статье рассмотрены основные аспекты получения параметров модели Hardening Soil для расчета грунтовых оснований. Эта модель становится все более популярной благодаря своей эффективности при расчете различных конструкций, таких как свайные фундаменты, ограждающие конструкции котлованов и анкерные крепления.

Цель. Анализ опыта получения параметров для расчетной модели Hardening Soil на основе лабораторных данных, полученных в результате инженерно-геологических изысканий.

Материалы и методы. Производился анализ и обработка результатов лабораторных исследований, проведенных для грунтов Нижегородской области. Лабораторные работы проводились в рамках инженерных изысканий. Для полученных параметров модели Hardening Soil была выполнена оптимизация параметров и калибровка модели в программном комплексе Plaxis, в модуле Soil Test.

Результаты. Получен набор расчетных параметров для модели Hardening Soil. Для подтверждения точности и достоверности полученных параметров было проведено сопоставление лабораторных результатов с результатами численного моделирования. Этот этап исследования позволил убедиться в том, что параметры модели Hardening Soil, оптимизированные и откалиброванные, обеспечивают высокую степень соответствия между лабораторными данными и численными расчетами.

Выводы. В настоящий момент нет единой принятой методики обработки результатов лабораторных испытаний и статистического анализа. В целом анализ результатов, подбора параметров для реализации расчетной модели остается на экспертном уровне и не регулируется нормативными документами. Дальнейшие исследования в этой области позволят разработать более эффективные методы и подходы, что будет способствовать развитию науки и практики в области геотехники.

Введение. Усиление оснований фундаментов методом цементации изучено достаточно хорошо. Развитие технологий и промышленности приводит к производству полимерных материалов (акрилат) и кремнийорганических материалов (силоксан), свойства которых позволяют их использовать в строительстве в качестве гидроизоляционных материалов. Способность этих материалов к гелеобразованию и к связыванию частиц делает их интересными для применения с целью улучшения свойств грунтов, в том числе с органическими включениями. Применение для закрепления грунтов с органическими включениями как цементных растворов, так и химических (акрилат, силоксан) в действующей нормативной документации никак не регламентировано.

Цель. Изучить возможность закрепления грунтов с органическими включениями растворами на основе цементов, акрилатов и силоксанов.

Материалы и методы. В качестве грунтов с органическими включениями в лабораторных исследованиях использовались смеси песка разной крупности с торфом. В качестве крепителей применялись цементные растворы типов И, ИТДВ, ИОТДВ (различаются по степени помола), акрилат, силоксан.

Результаты. По результатам исследований для закрепления цементными растворами определены значения прочности в зависимости от количества органических включений, для закрепления акрилатными растворами выявлено отсутствие закрепления грунтов с органикой. При закреплении песков без органики акрилаты связывают частицы грунта, но не придают прочности образцам. Исходный силоксан, используемый в данных работах, не пригоден в качестве крепителя для грунтов.

Выводы. При дальнейших исследованиях следует определить области применения и ограничения в применении цементных растворов для закрепления грунтов с органикой, определить влияние акрилатных растворов на грунты и возможность применения их для противофильтрационных мероприятий и мероприятий против разжижения грунтов в сейсмически активных районах. Все выводы, сделанные по результатам лабораторных работ, следует подтвердить в полевых условиях и при численном моделировании.

Введение. Один из видов коррозии бетона вызван химическим взаимодействием аморфного кремнезема в заполнителе со щелочами цементного камня. Процесс развивается медленно, повреждения бетона обнаруживаются лишь через несколько лет с момента завершения строительства. Первоначально повреждения, вызванные щелочной коррозией бетона, обнаруживали в крупных сооружениях – плотинах, мостах, дорожных покрытиях. Ремонт и защита поврежденных бетонных сооружений сложен. Настоящая статья посвящена вопросам предотвращения и защиты конструкций, повреждаемых названным видом коррозии.

Цель. Оценка методов защиты бетона от внутренней щелочной коррозии.

Материалы и методы. Приведены результаты определения реакционной способности заполнителей из щебня и песка различных месторождений. Испытан метод защиты от щелочной коррозии пропиткой бетона раствором нитрата лития. Для ускорения пропитки применена обработка бетона постоянным электрическим током.

Результаты. Показана неравноценность результатов, полученных стандартными методами испытаний. Показано, что наиболее надежными являются результаты, полученные длительными, не менее одного года, испытаниями бетона на исследуемых заполнителях и цементах. Оценена возможность ремонта бетона с признаками щелочной коррозии путем пропитки растворами литиевых соединений с наложением электрического тока.

Выводы. Выполнены исследования расширения бетона вследствие щелочной коррозии заполнителей, полученных из различных месторождений. Подтверждена необходимость длительных испытаний бетонов на заполнителях конкретных поставщиков с учетом особенностей применяемых цементов и минеральных добавок. Проверена возможность защиты бетона от щелочной коррозии введением добавок соединений лития, в том числе с использованием электрического тока. Наложение тока ускоряет пропитку бетона растворами солей лития, однако создает определенные трудности. Пропитка наружного слоя создает предпосылки для растрескивания наружного пропитанного слоя бетона вследствие разности деформаций наружного слоя и внутренних слоев, не подвергшихся пропитке. При подозрении на реакционную способность заполнителя со щелочами цемента рекомендуется вводить в состав бетона тонкомолотые кремнеземсодержащие добавки для связывания щелочей и предотвращения развития повреждения бетона.

Введение. В Арктике в губе Кислой Баренцева моря с декабря 1968 г. функционирует первая в России экспериментальная приливная электростанция, впервые в мировой практике возведенная наплавным способом, признанная выдающимся сооружением ХХ века, которой присвоен статус «Памятник науки и техники РФ». В данной статье освещены исследования морозостойкости и коррозионной стойкости монолитного бетона и железобетона приливной электростанции.

Цель. Обобщение полувековых исследований и наблюдений за железобетонными конструкциями крупного сооружения и опытными образцами бетона и железобетонных конструкций в жестких морских условиях Арктики.

Материалы и методы. Бетон высокой прочности и морозостойкости, малой проницаемости. Лабораторные и длительные натурные испытания с систематическими обследованиями состояния бетонных образцов и железобетонных конструкций приливной электростанции с оценкой прочности и морозостойкости.

Результаты. Показана высокая морозостойкость и коррозионная стойкость в морской среде при длительном воздействии низкой температуры морской Арктической зоны, обеспечившие полную сохранность конструкций в течение 50 лет эксплуатации сооружения в жестких условиях арктического моря, в том числе в зоне приливов и отливов и при воздействии льда.

Выводы. Доказана возможность возведения и длительной (полувековой) эксплуатации без ремонта железобетонных сооружений приливных электростанций в морских условиях Арктики.

Введение. Исследование посвящено анализу внедренных инновационных сквозных технологий в сфере строительства в Российской Федерации, которые призваны облегчить производственно-проектную деятельность строительных организаций. Актуальность данного исследования заключается в необходимости достижения технологического суверенитета строительной отрасли Российской Федерации.

Цель. На основе выявленных сфер преобразования в строительной отрасли Российской Федерации благодаря инновационным технологиям предложить рекомендации по процессу внедрения инновационных технологий и их коммерциализации в сфере строительства. Задачи исследования: проанализировать инновационные сквозные технологии, используемые в настоящее время на стройплощадках в Российской Федерации и за рубежом, и наметить основные направления развития инновационных технологий в строительстве.

Материалы и методы. В статье использовались общеметодологические подходы – системно-креативный и системно-информационный, методы системного анализа и логического анализа, обобщения и классификации. Объект исследования – сквозные технологии безопасности и проектирования на строительных объектах. В частности, проанализированы BIM-технологии, беспилотные летательные аппараты и другие, используемые в настоящее время на стройплощадках в Российской Федерации и за рубежом, современное состояние проводимых преобразований в сфере строительства в Российской Федерации с учетом использования данных инноваций, а также оп ределены основные направления развития инновационных технологий в строительстве, в том числе с использованием искусственного интеллекта.

Введение. Вплоть до настоящего времени расчет каменных сводов исторических зданий предусматривает подход, в котором своды рассматриваются как элементы, «собранные» из трех-, двух- и бесшарнирных арок, определение усилий в которых выполняется по общим правилам строительной механики. Однако возможности подобного подхода к анализу пространственно работающих конструкций (крестовые своды), выполненных из материала, отличающегося прочностной анизотропией (каменная кладка), крайне ограничены.

Цель. Установление закономерностей формирования параметров напряженно-деформированного состояния каменного крестового свода при восприятии им равномерно-распределенной нагрузки, а также влияния прочностной анизотропии каменной кладки на прочность свода.

Материалы и методы. Анализ напряженно-деформированного состояния каменного крестового свода выполнен в расчетном комплексе конечно-элементного моделирования высокого уровня в твердотельной пространственной гомогенной постановке. Выполнен анализ влияния прочностной анизотропии каменной кладки и неодноосности напряженного состояния в отдельных областях свода на его прочность.

Результаты. Установлено, что наиболее неблагоприятное напряженное состояние складывается в центральной области крестового свода снизу по осям распалубок, где формируется двухосное растяжение равной интенсивности, сопротивление которому характеризуется как крайне низкое. Установлено, что напряженно-деформированное состояние находится в зависимости от отношения стрелы подъема f к пролету свода L (f/L). Выявлено, что прочность каменного крестового свода зависит в том числе от ориентации усилий относительно растворных швов кладки; значимым оказывается неодноосность действия усилий в отдельных областях.

Выводы. Наибольшее значение на формирование напряженно-деформированного состояния каменного крестового свода, кроме его пролета и толщины, оказывает отношение стрелы подъема f к пролету свода L (f/L). Прочностной анализ крестовых сводов следует вести с учетом ориентации усилий относительно растворных швов кладки с учетом неодноосности действия усилий в отдельных областях.

Введение. В российских условиях глубина опирания плиты перекрытия на стену из крупноформатных керамических камней с целью снижения теплопотерь принимается меньше, чем во многих европейских странах. Однако при небольшой глубине опирания перекрытия на край стены существенно возрастают скалывающие напряжения в кладке, что требует выполнения более надежного узла опирания.

Цель. Разработка конструкции узла опирания плиты перекрытия на стену из крупноформатных керамических каменей, обеспечивающего его прочность на скалывание при минимальных потерях тепла.

Материалы и методы. Экспериментальная проверка производилась на образцах в виде столбов из крупноформатных камней, под фрагментом железобетонной плиты укладывались три ряда армированной кладки из кирпича. Вертикальная нагрузка прикладывалась к фрагменту плиты перекрытия с эксцентриситетом.

Результаты. Прокладные ряды кирпича выступили в роли распределительной подушки под плитой перекрытия, что привело к росту несущей способности не менее чем на 13–27 % при хороших теплотехнических показателях стены.

Выводы. Расчет простенка наружной стены здания показал возможность возведения зданий с наружными несущими и самонесущими стенами из крупноформатных энергоэффективных камней толщиной 38 см при высоте здания до пяти этажей. Вместе с тем, учитывая хрупкий характер разрушения кладки, высоту таких стен целесообразно ограничить двумя-тремя этажами.

Введение. Для принятия решения по эксплуатации каменных конструкций после воздействия высокой температуры и огня при пожаре производят техническое обследование здания.

Цель. Определение остаточной несущей способности, назначение способа усиления каменных конструкций после пожара.

Материалы и методы. Воздействие при пожаре на каменные конструкции зависит от размера и материала камня, пространственного положения стен, температурной и длительнодействующей составляющей пожара, методов огнетушения.

Результаты. Каменные здания постройки конца XIX и первой половины XX века возводились в основном 2–7-этажные, во второй половине XX века – 5–14-этажные. Стены зданий выполнялись из полнотелых и пустотелых керамических и силикатных кирпичей. Раствор для кладки стен в конце XIX и в течение XX века применялся цементно-известковый. Толщина стен, возведенных в конце XIX – начале XX века, была в 2–2,5 кирпича. Толщина стен после 1920-х годов была равна, как правило, двум кирпичам. При тепловой составляющей пожара кладки из керамического кирпича до 800 °C происходит вышелушевание камня на глубину не более 5 мм, появляются вертикальные и наклонные поверхностные трещины, несущая способность каменной кладки при этом не снижается. При нагреве кладки стен и столбов из керамического кирпича от 800 до 1000 °C происходит огневое поражение на глубину 5–10 мм, образуются вертикальные и наклонные трещины протяженностью не более двух рядов кладки, выпучивание стен не более чем на 1/6 их толщины. Несущая способность кладки снижается на 15–20 %. При нагреве кладки стен и столбов из керамического кирпича от 1000 до 1200 °C кладка повреждается более чем на 10 мм, появляются вертикальные и наклонные трещины на высоту более двух рядов кладки, выпучивание стен до 1/3 и более толщины кладки. Несущая способность кладки снижается более чем на 20 %.

Выводы. Все трещины должны быть классифицированы: от перегрузки участков стен, от температурного воздействия, от неравномерной осадки фундаментов. Для этого должны быть обследованы участки стен, расположенных рядом с помещениями, подвергшимися воздействию пожара. Определяется вид и состояние раствора в кладке. Для сравнения необходимо осмотреть швы в кладке, прилегающей к помещениям, поврежденным пожаром. Расчетное сопротивление кирпичной кладки, подвергшейся огневому воздействию, после охлаждения принимают равным расчетному сопротивлению кладки до пожара, умноженному на коэффициент снижения несущей способности кладки k_mc.

Введение. Деформационная теория пластичности (деформационная теория) может широко использоваться в физически нелинейных расчетах при простых или сходящихся к простым нагружениях. В частности, для анализа сейсмостойкости каменных зданий деформационная теория может быть использована в рамках нелинейного статического метода. При сравнении с теориями типа течения деформационные теории позволяют реализовать большее количество механизмов разрушения, задавая сложную объединенную фигуру прочности материала, не имея проблем с сингулярностью предельных поверхностей нагружения. Цель. Разработка варианта деформационной теории пластичности каменных кладок при плоском напряженном состоянии с учетом ортотропии прочностных свойств.

Материалы и методы. Проведен анализ известных деформационных теорий. Физические соотношения формулируются в матричном виде для использования в компьютерных расчетах. Сравнение математической модели с экспериментальными результатами производится методами регрессионного анализа.

Результаты. Описана деформационная теория каменных кладок как квазиортотропного материала без учета деформационной анизотропии. Предложена фигура прочности каменных кладок, учитывающая ортотропию прочностных свойств и зависящая от угла между главными осями и осями ортотропии. Описана методика трансформации двух базовых кривых деформирования каменных кладок.

Выводы. Описана квазиортотропная деформационная модель каменной кладки, которая может быть использована в программах МКЭ-анализа, а также в написании плагинов к уже имеющимся программным комплексам, в частности к программному комплексу SCAD Office c моделью деформационной теории пластичности.

Введение. Для оценки прочности элементов пространственных несущих конструкций при автоматизированном расчете с использованием теории пластического течения необходимо задаться условием прочности, геометрическая интерпретация которого является поверхностью в пространстве напряжений. Выход точки, изображающей напряженное состояние, за пределы описанной поверхности в процессе нагружения расчетной модели означает разрушение материала. Для оценки прочности конструкций из каменных кладок необходимо учитывать особенности материала, такие как разносопротивляемость, зависимость прочности от угла анизотропии, различные значения двухосной прочности, что накладывает ограничение на использование существующих предельных поверхностей.

Цель. Обзор существующих критериев прочности, описание их преимуществ и недостатков, а также границ применимости для прочностного моделирования элементов конструкций из каменной кладки.

Материалы и методы. Обзор существующих критериев прочности проводится на актуальных источниках. Для оценки точности аппроксимации условий прочности экспериментальных данных, полученных при испытаниях, используются численные методы, реализованные на языке Python с использованием библиотек Numpy, Sympy, а также MatplotLib для графической визуализации полученных результатов. Теория тензорного исчисления используется для описания действующего и предельного напряженного состояния в элементарной точке конструкции, а аспекты линейной алгебры – для записи соотношений механических констант материала.

Результаты. Получена оценка точности аппроксимации экспериментальных данных критерием прочности Willam – Warnke в сравнении с критерием прочности Гениева для плоского напряженного состояния каменной кладки. В статье приводится краткий обзор существующих моделей прочности кладки с описанием их физических интерпретаций и применяемых подходов.

Выводы. Существующие критерии прочности имеют недостатки, такие как неточность аппроксимации экспериментальных данных, сложность реализации компьютерных расчетов, неполное описание прочностных свойств, феноменологичность используемых подходов. Актуальна разработка нового специализированного критерия для полноценного описания модели прочности каменной кладки.