При проектировании и реконструкции инженерных сетей городской инфраструктуры проектные организации для гидравлического расчета трубопроводов используют набор классических формул, которые не учитывают изменения гидравлического потенциала в процессе эксплуатации, что приводит к значительным погрешностям. Этим обоснована необходимость разработки и уточнения справочных пособий по гидравлическому расчету изношенных металлических водопроводных, канализационных и тепловых сетей городской инфраструктуры. На конкретном примере графически продемонстрировано влияние толщины слоя внутренних отложений на точность гидравлического расчета труб, то есть на определение параметров их гидравлического потенциала. На основе предлагаемых методик гидравлического расчета труб доказана актуальность доработки специальных справочных пособий, учитывающих фактические изменения значений гидравлических характеристик металлических трубопроводов в процессе их эксплуатации, в частности, значение коэффициента гидравлической эффективности трубопровода. 

В последние годы в мире водопотребление населения снижается, объясняется это повышением стоимости воды и наличием расходомеров в квартирах. В настоящее время в России фактические расходы на одного жителя ниже установленных нормативных значений. Факторов, влияющих на расход воды, указывается до 15 наименований, таковыми, в частности, являются плотность проживающих в квартире и их положение в обществе.
В представленной работе приведены результаты измерения расходов воды в квартирах с различным числом жителей и разного возраста, отмечаются отклонения от рекомендуемых значений для расчета внутренних водопроводных сетей. По результатам фактических измерений водопотребления для различного числа жителей приведены значения суточных расходов воды за разные периоды наблюдения (день, неделя, месяц, год). Средняя суточная норма расхода воды на 1 жителя в рассматриваемых квартирах составила 74 дм³/сут∙чел.

В данной статье авторами рассмотрены примеры проектирования и сравнения приточной, вытяжной и приточно- вытяжной систем вентиляции в отдельных помещениях офисного центра в городе Тобольске. Рассмотрены преимущества устройства приточно-вытяжных установок с рекуператором тепла в помещениях с избытками теплоты. Приведены расчетные схемы двух вариантов систем вентиляции: автономной и приточно-вытяжной. Выполнены
аэродинамические расчеты систем вентиляции и представлены в виде таблиц. Проведено технико-экономическое сравнение варианта системы вентиляции с пластинчатым теплоутилизатором и варианта без него. Подобрано вентиляционное оборудование. Сделан вывод о целесообразности использования варианта проектирования системы приточно-вытяжной вентиляции с пластинчатым теплоутилизатором. В статье рассмотрены методы рекуперации тепловой энергии в системах вентиляции приточно-вытяжного действия в отдельных помещениях офисного центра, которые значительно сокращают потребление тепло- и электроэнергии. Конструкции с рекуператором тепла исключают лишние расходы на обогрев наружного воздуха. В связи с постоянным увеличением тарифов на основные
энергоресурсы рекуперация воздуха становится необходимой и применяется при проектировании систем вентиляции.

Ресурсоемкость биологической очистки сточных вод снижается при повышении энергоэффективности применяемых в аэротенке систем пневматической аэрации. Модернизация процесса аэрации возможна при разработке адекватной математической модели, описывающей процесс массопередачи кислорода из пузырька воздуха в воду, необходимого для биологического окисления загрязнений сточных вод. Анализ существующих теоретических моделей, описывающих процесс массопередачи кислорода воздуха в воду, а именно – двухпленочной теории Льюиса – Уитмена, теории пенетрации Хигби, теории обновления деформированной поверхности пузырька П. В. Данквертса, – показал  особенности их применения для газожидкостных систем. Большое значение для описания процессов массопередачи кислорода воздуха в воду при использовании пневматической системы аэрации в аэротенках имеет фактор обновления деформированной поверхности пузырьков воздуха. В турбулентном потоке при непрерывном обновлении межфазной поверхности, создаваемой пузырьками воздуха, происходит интенсификация процесса массопередачи за счет турбулентной диффузии, что отражается в расчетных математических зависимостях. Использование  математических зависимостей, определяющих скорость массопередачи кислорода воздуха в воду через деформируемую поверхность пузырьков, формирующихся в аэрационном объеме аэротенка, позволит учесть изменение их формы, что повысит точность определения значений технологических характеристик систем  пневматической аэрации. 

На морских платформах для регистрации землетрясений устанавливают сейсмодатчики. Для обслуживания работы месторождения строят технологические трубопроводы, обеспечению безопасности которых посвящена данная статья. В ней рассматривается анализ данных о сейсмическом событии на основании корреляции сейсмического воздействия, зарегистрированного на платформе. Так как технологические трубопроводы расположены рядом с платформой, то, используя методы статистического анализа, анализ корреляции данных, зарегистрированных на расстоянии около 200 м, и методы нечеткой логики, можно получить представление о степени влияния землетрясения на окружающие технологические трубопроводы.

Несмотря на значительное число существующих решений, вопрос оптимизации геометрии отдельностоящих фундаментов мелкого заложения остается актуальным и недостаточно изученным. Объектом настоящего исследования являются фундаменты со ступенчатой подошвой, для подтверждения эффективности которых были проведены три различных эксперимента: цифровое моделирование, лабораторные испытания, натурный эксперимент. В первую очередь основания сравнивались по показателю абсолютной осадки, в каждом из экспериментов фундамент со ступенчатой подошвой продемонстрировал себя более эффективным по сравнению с аналогом с плоской подошвой (приблизительно на 30 %). В ходе проведения натурного эксперимента при итоговом давлении под подошвой фундамента 18 т/м² осадка фундамента с плоской подошвой составила 70.67 мм, в то время как фундамент со ступенчатой подошвой сел на 49.32 мм. Натурный эксперимент подтвердил результаты предыдущих опытов, фундамент со ступенчатой подошвой продемонстрировал осадку существенно меньше, чем аналог с плоской подошвой. В будущих исследованиях планируется более подробно изучить работу ленточных фундаментов со ступенчатой подошвой, определить внутренние усилия, появляющиеся в теле фундаментов, а также необходимость в армировании фундаментов со ступенчатой подошвой.

Исходя из основных положений и допущений полубезмоментной теории замкнутых цилиндрических оболочек, получен аналитический метод исследования динамической неустойчивости трубопроводов. В качестве источника возбуждения рассматривается нестационарное внутреннее давление, вызванное насосным оборудованием перекачивающих станций, которое, в свою очередь, приводит к возбуждению продольную сжимающую силу, реакцию упругого отпора грунта, а также скорость протекающей жидкости. Результатом предложенного метода являются неравенства, учитывающие демпфирующие свойства грунтовой среды и перечисленные выше факторы. Посредством этих неравенств определяются верхняя и нижняя границы области в зависимости от частоты возбуждения насосной станции, а оценка потери устойчивости сводится к определению значения собственной частоты трубопровода. Если точка попадает в построенную область, то появление параметрического резонанса неизбежно. Сравнение областей неустойчивости для наземной и подземной прокладки в зависимости от параметра продольной силы показало, что смещение области для подземного способа происходит в сторону увеличения параметра продольной силы. 

В статье рассматривается пассивная система отопления, которая используется в жилых зданиях в сельской местности. Система воздушного отопления применяется в качестве поверхности нагрева в зданиях с использованием многоканальной структуры в ограждающих конструкциях (наружных стенах, полу и крыше). Рассмотрены вопросы первого и второго условий температурного комфорта с учетом температуры нагрева поверхностей.

Технология информационного моделирования (Building Information Modeling – BIM) произвела переворот в сфере строительства. В настоящее время уже невозможно представить отрасль без этого принципиально нового подхода к проектированию зданий и работе с документацией. Интеграция процессов проектирования, строительства, согласования и мониторинга посредством BIM – эффективный способ улучшить экономические, экологические и другие ключевые показатели деятельности строительных компаний, а значит, повысить их конкурентные преимущества. Тем не менее, пока рано говорить о повсеместном переходе организаций отрасли на BIM. В данной статье описаны преимущества технологий информационного моделирования и сложности их внедрения в рабочий процесс.

Целью численных исследований являлась разработка метода повышения надежности многоэтажных зданий с монолитными железобетонными каркасами, основанного на анализе суммарной площади возможного разрушения перекрытий вследствие возникновения аварийных ситуаций и отказа отдельных элементов зданий, расположенных в разных местах в плане и по высоте. Для анализа надежности пространственных железобетонных каркасов на основании принципа единичного отказа отдельной несущей конструкции было введено понятие коэффициента площади разрушения, позволяющего оценить влияние отказа несущего ключевого элемента здания на суммарную площадь разрушения перекрытий здания. В пространственных рамных конструкциях многоэтажных зданий с железобетонным каркасом ключевыми элементами конструктивной системы являются колонны, пилоны, ригели, балки, прочие элементы, участвующие в обеспечении общей устойчивости здания. Повышение надежности каркасного здания в целом предполагается путем введения дополнительного коэффициента надежности по живучести, зависящего от коэффициента площади разрушения. Кроме того, предложен алгоритм анализа и отбраковывания неудачных конструктивных систем каркасных зданий из монолитного железобетона, основанный на оценке излишне высоких коэффициентов площади разрушения здания. На примере двух построенных многоэтажных зданий жилого и общественного назначения с монолитными железобетонными каркасами проведен анализ их конструктивных систем. 

Данная статья посвящена вопросу создания более эффективных конструкций фундаментов мелкого заложения. Рассмотрены способы оптимизации конструкций столбчатых и ленточных фундаментов, а также некоторые нестандартные фундаменты с «нетипичной», редко используемой в строительстве конструкцией; обозначены преимущества и недостатки тех или иных решений, их особенности.

В настоящее время большинство материалов, используемых в строительной отрасли, являются композитными. Это обусловливает необходимость подбора их оптимального состава, что можно сделать с помощью математического планирования эксперимента. В данной работе для определения наиболее приемлемого состава композитного материала на основе гипсового вяжущего с добавлением древесных опилок по критерию прочности на растяжение при изгибе было выполнено математическое планирование эксперимента. Для измерения прочности на растяжение при изгибе использовался пресс. Также в работе получено уравнение регрессии, построена поверхность отклика и выполнена проверка адекватности полученных коэффициентов регрессии.

В статье предложен механизм определения экономичного варианта стеновых конструкций с помощью индекса цены к единице теплопроводности материала. Данный метод позволяет найти оптимальное соотношение требуемой теплопроводности и стоимости за квадратный метр стены. Для этого были проанализированы предлагаемые организациями города Екатеринбурга варианты конструкций стен для малоэтажного строительства. Приведена статистика использования материалов для стенового ограждения, перечислены их основные преимущества. Выполнен программный теплотехнический расчет для различных вариантов стенового ограждения малоэтажного строительства. В ходе расчета определен параметр сопротивления теплопередаче. Для нахождения соотношения индекса цены на единицу сопротивления теплопередаче произведено вычисление стоимости квадратного метра материала и на его основе выбран наиболее экономичный вариант для малоэтажного строительства в Свердловской области.

В статье рассматривается применение методов численного моделирования процессов переноса снеговетрового потока для определения мест расположения снегозащитных устройств. Численный алгоритм также включает в себя компьютерную обработку метеоданных и цифровую модель рельефа. На основании рассматриваемого подхода был выполнен анализ расстановки снегозадерживающих заборов вдоль участка дороги, заносимого снегом.

В статье рассматриваются основные цели динамического расчета зданий и сооружений. Авторами представлена методика расчета стальной большепролетной пространственной конструкции на сейсмические воздействия с применением модуля Динамика+ программного комплекса ЛИРА-САПР 2022. Разобрана последовательность  формирования загружений в расчетной схеме. Рассмотрены случаи, когда расчет зданий и сооружений на  сейсмическое воздействие необходимо производить по акселерограммам, сейсмограммам или велосиграммам. В  результате авторами получена расчетная модель, которая позволяет производить анализ динамического поведения большепролетной пространственной конструкции в разные периоды времени. В дальнейшем является актуальным произвести исследование данной конструкции на устойчивость к прогрессирующему обрушению при сейсмическом воздействии.

Авторы рассматривают проблему недостаточной мощности существующих котельных и сетей теплоснабжения в крупных городах, что приводит к перегрузкам и авариям. Модернизация работы систем теплоснабжения направлена на повышение энергоэффективности, экологической безопасности и надежности сетей теплоснабжения. Использование современных технологий позволяет значительно улучшить работу систем теплоснабжения и сделать теплоноситель более доступным и эффективным для потребителей. В целях обеспечения бесперебойной работы объектов в селитебной застройке и эффективной работы тепловых сетей, а также тепловых магистралей, которые расположены в труднодоступных районах со сложным рельефом, авторы предлагают устанавливать или  модернизировать повысительные насосные станции. Станции нужны для поддержания требуемых параметров теплоносителя и обеспечения качественным теплоносителем потребителей тепловой энергии. В статье рассмотрен принцип работы насосных станций, приведена функциональная схема автоматизации технологического процесса. Пьезометрические графики, построенные до и после установки повысительных насосных станций, позволяют говорить о положительном эффекте модернизации повысительных насосных станций в системе теплоснабжения. Так, после реконструкции общая производительность насосных групп на подающем и обратных контурах возросла в 1.33 раза, напор в системе – в 1.12 раза. 

В статье рассмотрены основные пути решения проблемы, связанной с ограниченным количеством информации о параметрах транспортных потоков на улично-дорожной сети на стадии разработки проектной документации на улицы с нерегулярным транспортным спросом. Поставлена задача интерпретировать данные, полученные посредством удаленного мониторинга, в уравнения нахождения интенсивности на улицах с нерегулярным режимом движения. При проведении экспериментов был получен репрезентативный объем статистических данных, по результатам которых разработаны графические модели зависимости интенсивности движения от плотности населения. Математическое описание графических данных было представлено в виде частных уравнений, которые учитывали дифференциальное влияние значимых факторов в районах различного функционального назначения. Целесообразность использования разработанных функций определяется возможностью нахождения искомых характеристик с минимальными ресурсными затратами. Предложена формализованная модель многофакторной зависимости, которая на основе синтеза частных уравнений учитывает все отобранные параметры. Сформирован вывод о дальнейших направлениях исследования, а именно: о возможности проверки уравнений на населенных пунктах ближнего и дальнего зарубежья и расчете экономической оценки взамен существующих методик.

В теории оптимального проектирования рассматриваются задачи, в которых надо определить условия работы конструкций, внутренние свойства их материала, формы и размеры, которые принимают максимальные или
минимальные значения выбранной характеристики конструкции.

В данной работе рассматриваются конструкции, образованные из пространственно-волокнистых композитов. Приводятся три этапа оптимизации. Выбираются целевая функция, управляющая функция и ограничения. Рассматривается несколько вариантов граничных условий. Получено дифференциальное уравнение колебаний ортотропной пластины в перемещениях.

В настоящее время вновь растет интерес к штукатурным покрытиям на основе извести ввиду их оптимальной паропроницаемости и биостойкости. В данной статье рассматривается возможность производства сухой известковой штукатурной смеси на основе известково-песчаной смеси заводов по производству силикатного кирпича. Дополнительно улучшить технологические и эксплуатационные характеристики известковой сухой штукатурной смеси предложено путем применения добавок – редиспергируемого полимерного порошка и эфира целлюлозы.

Расчет каменных конструкций в настоящее время осуществляется на основе исследований и экспериментов прошлого без учета механических характеристик, что приводит к завышениям или занижениям несущей способности. Такая погрешность влияет на образование и развитие трещин в конструкциях. Для решения данной проблемы необходимо разработать методику расчета каменных кладок с учетом механических характеристик ее компонентов. Целью работы является численное моделирование и расчет каменных конструкций методом приведенных характеристик на примере кирпичного простенка. В качестве объекта исследования выбран кирпичный простенок здания в городе Тюмени по ул. Жуковского, 28. Предмет исследования – напряженно-деформированное состояние кирпичной кладки.
Исследование выполнялось на основе аналитического расчета и численного моделирования в ПК ANSYS и ПК Lira. В результате разработан способ расчета каменной кладки методом приведенных характеристик материалов. Область применения результатов – промышленное и гражданское строительство зданий из каменных конструкций.

Поиск способов ускорения подготовки оснований на водонасыщенных заторфованных территориях является актуальной задачей и требует дальнейшего научного изучения. Проведенные исследования позволили установить, что вибровоздействие может быть эффективным средством ускорения консолидации водонасыщенных грунтов оснований. По результатам теоретических и экспериментальных исследований был разработан метод численного решения задачи.

Построена база данных, с помощью которой на начальной стадии проектирования можно оценить величину осадки протяженного плитного фундамента конечной жесткости, используя лишь интерполяционные методы, без  привлечения мощных вычислительных устройств. Для получения результата использована компьютерная программа FEA, в которой формализован метод конечных элементов. Максимальные горизонтальный и вертикальный размеры расчетных схем в исследовании составляют 25Н₃·46Н₃; расчетная схема состоит из 57 500 конечных элементов в форме прямоугольных равнобедренных треугольников, сопряженных в 29 106 узлах, ширина матрицы жесткости системы линейных уравнений равна 466. Это позволило исключить влияние тривиальных граничных условий на результаты вычислений. Выполнено 560 вычислительных операций, что соответствует числу возможных сочетаний численных значений переменных расчетных параметров, принятых при компьютерном моделировании процесса осадки плитного фундамента. В результате вычислений составлена таблица коэффициентов аппроксимирующих выражений для кривых, построенных по результатам найденных зависимостей осадок плитного фундамента от переменных расчетных параметров. Проведен расчет осадок двух протяженных плитных фундаментов различной ширины, при котором использована построенная база данных и интерполяционные методы. Контрольный расчет, выполненный при помощи FEA, показал, что величины контрольных осадок отличаются на 13.45 и 22.08 % от соответствующих значений осадок, полученных при помощи предложенных таблиц и метода линейной интерполяции. Сделан вывод о возможности использования полученной базы данных для проведения предварительных (оценочных) расчетов осадок
протяженных плитных фундаментов. 

Несмотря на очевидное увеличение темпов роста строительства с применением стальных тонкостенных профилей, основной нормативный документ, регламентирующий положения по проектированию и расчету данных конструкций, имеет ряд условностей и указывает на предпочтительность использования результатов экспериментальных  исследований при проектировании. Проведение натурных испытаний, как правило, недоступно при рядовом проектировании, поэтому адекватной альтернативой является численное моделирование. Анализ существующей научной литературы позволяет сделать вывод о том, что у исследователей нет единого мнения касаемо основных параметров моделей и алгоритма моделирования в целом, поэтому целью работы является разработка рекомендаций по моделированию тонкостенных элементов. Основываясь на результатах исследования для объекта из спаренного сигма-профиля, работающего в условиях осевой сжимающей силы, были предложены ключевые рекомендации для моделирования, включающие в себя: использование типа конечных элементов, параметры сетки конечных элементов, механизм приложения граничных условий, внешних нагрузок и другие параметры модели. Верификация результатов производилась аналитическими методами расчета тонкостенных профилей. Полученная сходимость результатов говорит о возможности применения данных рекомендаций при проектировании и расчете тонкостенных конструкций. 

В статье рассмотрена цилиндрическая двухслойная оболочка, подверженная действию продольной сжимающей силы. В качестве расчетной схемы принята неоднородная цилиндрическая двухслойная оболочка конечной длины, состоящая из стальной трубы и защитного железобетонного слоя. На основании использования допущений полубезмоментной теории оболочек получено уравнение движения оболочки в усилиях и перемещениях. C учетом допущений полубезмоментной теории цилиндрических оболочек сформирована и решена система дифференциальных уравнений, получено решение по определению частоты свободных колебаний с учетом влияния внутреннего рабочего давления, неоднородного давления грунта на стенку трубы и продольной сжимающей силы.

Введение в состав цементных масс комплексных антифризов на основе формиата кальция, хлорида кальция и  суперпластификатора Полипласт СП-1 приводит к изменению фазового состава цементных растворов. Большое значение имеют разработки комплексных модификаторов, которые используются для фазы твердения цементно-измельченных смесей, особенно в условиях низких температур (до –20 ^оС). Фазовые и структурные особенности цементных растворов изучены в недостаточной степени. В связи с этим в работе исследовалось влияние добавок комплексных антифризов на свойства и фазовый состав при структурировании цементных масс. Прочность при сжатии достигает максимального значения (44.8 МПа) при введении в состав цементных паст добавок формиата кальция, хлорида кальция и суперпластификатора.  Рентгеноструктурный анализ проводили с использованием дифрактометра ДРОН-3. Использованные методики стандартные. Рентгенограмма образцов доказывает высокую интенсивность отражений гидросиликата кальция d = 9.69 Å, портландита d = 4.921 Å, d = 2.632 Å, что свидетельствует о высокой степени гидратации портландцемента. Совместное использование формиата кальция и хлорида кальция способствует активации гидролиза, а добавление суперпластификатора СП-1 приводит к снижению соотношения В/Ц до 0.20, что ускоряет процесс твердения. Добавки комплексных антифризов увеличивают процентное отношение кристаллической фазы по отношению к аморфной фазе, таким образом, цементные пасты, содержащие комплексные добавки 6 % (HCOO)₂Ca, 3 % СaCl₂, 2 % СП-1, обладают наибольшим значением степени
гидратации (0.70) за счет образования 63%-й кристаллической фазы. Образующиеся новообразования характерны для портландита и гидросиликатов дикальция. Комплексные антифризы в качестве добавки способствуют активизации  гидратации в цементных растворах, что подтверждается уровнем степени гидролиза и интегральным значением потери массы. Синергизм процессов структурообразования наблюдается при совместном использовании добавок антифризов в составе цементных масс и, как следствие, повышает прочность цементных растворов, используемых в строительстве при
низких климатических температурах.