Сучасні технології, матеріали і конструкції в будівництві

РОЛЬ МАСИВНОСТІ БУДІВЕЛЬНИХ КОНСТРУКЦІЙ У ЗАБЕЗПЕЧЕННІ ТЕПЛОВОГО РЕЖИМУ БУДІВЛІ

2025-06-13T09:39:03+03:00

Розглянуто актуальність питаня впливу масивності конструктивних елементів будівлі на її енергозбереження у контексті сучасних вимог до енергоефективності та сталого розвитку. Проаналізовано здатність масивних конструкцій до акумулювання теплової енергії, зменшення амплітуди добових коливань температури в приміщеннях та зниження пікових навантажень на системи опалення й кондиціонування.

Розглянуто основні фізичні параметри огороджувальних конструкцій, які мають суттєвий вплив на її теплотехнічні властивості та рівень енерговитрат. Узагальнено теплотехнічні показники огороджувальних конструкцій будівель згідно нормативів країн ЄС та актуальних на сьогоднішній день вітчизняних норм.

Проведено порівняльний аналіз будівель із різними типами огороджувальних конструкцій, зокрема за показниками тепловтрат, інерційності конструкцій, стабільності мікроклімату на території різних краї та з різним типом кліматичних умов. Розглянуто вплив кліматичних умов та орієнтації будівлі на доцільність застосування масивних рішень при проектуванні та зведенні будівель.

Розглянуто основні характеристики актуальних та популярних стінових матеріалів та їх теплофізичні властивості, які використовуються на території України і є лідерами на будівельному ринку. Виокремлено ключові чинники, що впливають на вибір типу конструкцій з огляду на енергозбереження: функціональне призначення будівлі, режим експлуатації, матеріали конструктивних елементів, наявність систем накопичення енергії та економічна доцілість таких рішень. Досліджено, ефект теплонакопичення, який дозволяє зміщувати пікові навантаження на інженерні системи та оптимізувати споживання енергії протягом доби.

Сформульовано практичні рекомендації щодо використання масивних конструктивних рішень у проєктуванні енергоефективних будівель із урахуванням нормативних вимог та сучасних технологій для забезпечення їх теплового режиму.

ІННОВАЦІЙНІ ТЕХНОЛОГІЇ У БУДІВНИЦТВІ ЯК РЕСУРС ЕКОНОМІЧНОГО РОЗВИТКУ І ФАКТОР МОДЕРНІЗАЦІЇ ЕКОНОМІКИ БУДІВНИЦТВА

2025-06-13T09:50:37+03:00

У статті розглядаються питання застосування інноваційних технологій у будівництві з метою зниження вартості будівництва та вартості експлуатації будівель та споруд. Наводиться класифікація основних видів інновацій, виділено цілі інноваційної діяльності. Дається визначення інновацій у будівництві. Розглядаються особливості інноваційних технологій у будівництві нових та реконструкції існуючих будівель. Наведено приклади архітектурно-планувальних та інженерних рішень, що підвищують технічну надійність, комфортність, екологічну безпеку та економічну ефективність експлуатації будівель. Описано деякі інноваційні технології, що застосовуються у будівництві та інноваційні будівельні матеріали. Акцентується увага на економічних ефектах застосування різних інноваційних технологій у будівництві та розробці концепцій малоповерхового домобудівництва.

АНАЛІТИЧНЕ ОЦІНЮВАННЯ ВПЛИВУ ВІДКЛАДЕНЬ НА ТЕПЛООБМІННИХ ПОВЕРХНЯХ НА ЕФЕКТИВНІСТЬ ТЕПЛООБМІНУ

2025-06-13T10:06:02+03:00

Енергозбереження є одним із пріоритетних напрямів державної політики України в енергетичній галузі. Цей курс охоплює не лише впровадження інноваційних енергоощадних технологій, але й глибоку модернізацію наявних виробничих потужностей шляхом заміни застарілих технологічних схем та обладнання на новітні, високоефективні рішення. Особливу увагу приділяють використанню пластинчастих теплообмінників нового покоління (ПТА), які вирізняються високими теплотехнічними, технологічними та експлуатаційними характеристиками.

Висока ефективність цих теплообмінників сприяє оптимізації енергоспоживання та підвищенню загальної економічної рентабельності підприємств. Розрахунки їхніх теплових і гідравлічних показників ґрунтуються на фундаментальних принципах гідродинаміки та теплообміну і є добре розробленими. Це дає змогу інженерам точно підбирати поверхні теплообміну відповідно до заданих витрат і температур теплоносія. Водночас, експлуатаційний досвід показує, що теоретично розрахована площа теплопередачі може потребувати збільшення на 20–200% через необхідність урахування додаткового термічного опору, зумовленого утворенням шару відкладень.

Однак, на сьогодні дані про термічний опір відкладень мають переважно рекомендаційний і розрізнений характер, що ускладнює їхнє практичне застосування. Вони часто не враховують специфіку конструкцій теплообмінників та умов їхньої експлуатації, а іноді навіть суперечать одне одному. Це стосується як промислових теплоносіїв, так і води – найпоширенішого з них. Забруднення поверхонь теплообміну суттєво знижує ефективність роботи ПТА в різних галузях, включаючи транспорт, енергетику, технологічні процеси та комунальну сферу. Утворення відкладень на теплообмінній поверхні призводить до зростання витрат електроенергії на перекачування теплоносія, зміни температурного режиму і, як наслідок, до збільшення як капітальних, так і експлуатаційних витрат. У критичних випадках це може спричинити вихід з ладу теплообмінника через блокування каналів.

Враховуючи зазначене, наукові дослідження, спрямовані на забезпечення довготривалого збереження проєктних характеристик теплопередачі, набувають особливої актуальності. Їхньою метою є розробка обґрунтованих теоретичних засад і практичних рекомендацій, які дозволять мінімізувати негативний вплив забруднень на функціонування теплообмінників, сприяючи підвищенню їхньої надійності та ефективності.

ОПТИМІЗАЦІЯ СТРУКТУРИ СИЛІКАТНОГО ПОРИСТОГО БЕТОНУ

2025-06-12T15:08:54+03:00

Сучасна будівельна індустрія активно використовує силікатний ніздрюватий бетон, або газосилікат, завдяки його численним перевагам, таким як висока міцність, легкість, вогнестійкість та екологічна чистота. Однак, існує проблема досягнення стабільної якості цього матеріалу, особливо при виробництві зниженої щільності.

Аналіз сучасних досліджень демонструє потребу в удосконаленні технологій виробництва автоклавних пористих бетонів, оскільки зростають вимоги до енергозбереження та оптимізації сировинних ресурсів. Важливими є чинники, що впливають на структуру газосилікату, зокрема, співвідношення компонентів і умови перемішування.

У статті розроблено методику комп'ютерного моделювання, що дозволяє аналізувати вплив різних чинників на мікро- та макроструктуру газосилікату. Досліджено вплив в'яжучих матеріалів та температурних режимів. Отримані математичні моделі сприяють оптимізації реологічних і температурних характеристик суміші.

Експериментальні дані підтверджують можливість отримання високих показників міцності на стиск за оптимальних дозувань компонентів, таких як портландцемент і напівводний гіпс. Отримані результати відкривають нові перспективи для подальших досліджень у сфері енергозберігаючих технологій у будівництві.

Побудовано поверхні відгуку цільових функцій – діаметра розпливу суміші по Суттарду та температури суміші під час заливки для пористого бетону марки D500 в площинах параметрів впливу, що дозволяє наглядно проілюструвати вказані залежності.

ФОСФОГІПС У СКЛАДІ СУХИХ БУДІВЕЛЬНИХ СУМІШЕЙ: ПЕРСПЕКТИВИ ТА ІННОВАЦІЇ

2025-06-13T09:19:57+03:00

У статті розглядається питання використання фосфогіпсу як альтернативної сировини у складі сухих будівельних сумішей. Проаналізовано фізико-хімічні властивості фосфогіпсу, його вплив на експлуатаційні характеристики будівельних матеріалів, а також переваги та можливі обмеження його застосування. Особливу увагу приділено сучасним методам очищення фосфогіпсу від шкідливих домішок, що дозволяє підвищити якість кінцевої продукції. Окреслено перспективи використання цього матеріалу в інноваційних будівельних технологіях, зокрема у виробництві шпаклівок, штукатурних сумішей, клейових складів і самовирівнювальних підлог.

Запропоновано економічно та екологічно обґрунтовані підходи до впровадження фосфогіпсу у виробництво, що сприятиме зменшенню техногенного навантаження на довкілля та раціональному використанню промислових відходів.

ДОСЛІДЖЕННЯ СУЧАСНИХ ТЕХНОЛОГІЙ ПРОПАРЮВАННЯ БЕТОНУ

2025-06-13T09:40:01+03:00

У дослідженні розглянуто сучасні аспекти теплової обробки бетонних та залізобетонних виробів як одного з ключових процесів у виробництві будівельних матеріалів. Наголошено на важливості впровадження енергоощадних технологій з метою зменшення витрат енергоресурсів та підвищення продуктивності виробництва. Показано, що теплова обробка сприяє суттєвому прискоренню тверднення бетону, що, у свою чергу, дозволяє підвищити обсяги випуску продукції та знизити експлуатаційні витрати за рахунок раціонального використання форм і матеріалів.

Проаналізовано вплив температурних і вологісних умов на динаміку тверднення бетонів. Встановлено, що оптимізація температурного режиму дозволяє досягти марочної міцності бетону в значно коротші строки. Окрему увагу приділено технологічним особливостям укладання та тверднення бетонів у холодний період року, що вимагає спеціальних заходів для запобігання замерзанню свіжого бетону.

Розглянуто сучасні методи прискорення процесу тверднення, серед яких виділено парову обробку (пропарювання) як найбільш універсальну та ефективну технологію. Наведено класифікацію методів тепловологісної обробки за типом теплоносія та проведено детальний аналіз особливостей автоклавного пропарювання. Описано принципи роботи автоклавних установок, конструктивні рішення щодо забезпечення герметичності, рівномірного розподілу температури, а також заходи для підвищення енергоефективності систем.

Здійснено вибір конструктивної схеми автоклавної установки, яка характеризується використанням аеродинамічного нагрівання, утилізації теплової енергії та вдосконаленими системами регулювання тепловологісного режиму. Обґрунтовано доцільність подальшого математичного моделювання процесів теплової обробки в автоклаві для визначення оптимальних технологічних параметрів та пошуку шляхів удосконалення існуючих установок.

ЕФЕКТИВНІСТЬ ВИКОРИСТАННЯ ВІДХОДІВ ПРОМИСЛОВОСТІ ТА БУДІВНИЦТВА ДЛЯ ВИРОБНИЦТВА СУХИХ БУДІВЕЛЬНИХ СУМІШЕЙ

2025-06-13T09:50:47+03:00

У статті представлено результати теоретичних і експериментальних досліджень ефективності використання відходів промисловості та будівництва для виробництва сухих будівельних сумішей (СБС). Досліджено фізико-хімічні властивості золи-винесення ТЕС, доменних шлаків, бетонного та цегляного бою, їх вплив на реологічні характеристики, міцність і експлуатаційні властивості СБС. Проведено розробку оптимальних складів сумішей із використанням вторинної сировини, що дозволяють досягти збалансованого поєднання технічних характеристик, економічної ефективності та екологічної безпеки. Експериментально підтверджено, що вторинні компоненти здатні формувати щільну структуру цементного каменю, підвищувати тріщиностійкість, зменшувати водопоглинання та підвищувати міцність на стиск і згин. Показано, що включення до 30% промислових і будівельних відходів дозволяє знизити вуглецевий слід виробництва СБС на 15–20%, скоротити споживання природної сировини та обсяги утворення відходів. Запропоновано технологічну схему підготовки вторинних матеріалів і рецептури сумішей на їх основі. Виявлено оптимальні співвідношення вторинних компонентів (зола-винесення, бетонний та цегляний бій), які забезпечують максимальну ефективність за комплексом фізико-механічних властивостей. Результати досліджень доводять доцільність широкого впровадження вторинної сировини у виробництво СБС в умовах сталого розвитку будівельної галузі. Окремо розглянуто екологічні та економічні переваги запропонованого підходу, визначено напрями подальших досліджень щодо удосконалення складів СБС залежно від регіональної сировинної бази.

ПРОЕКТУВАННЯ СКЛАДІВ СУХИХ БУДІВЕЛЬНИХ СУМІШЕЙ З ВІДХОДАМИ ПРОМИСЛОВОСТІ І БУДІВЕЛЬНИМИ ВІДХОДАМИ

2025-06-13T10:06:14+03:00

У статті представлено результати комплексного дослідження з проектування складів сухих будівельних сумішей (СБС) з використанням відходів промисловості та будівельного комплексу. Особливу увагу приділено таким видам вторинної сировини, як зола-винесення, доменний та сталеплавильний шлаки, цементний пил, мікрокальцит, цегляний бій, бетонний бій і відходи каменерізання. Обґрунтовано технічну та екологічну доцільність їхнього залучення до складу СБС для зниження витрат на сировину, підвищення ефективності використання ресурсів та зменшення екологічного навантаження на довкілля.

Запропоновано підхід до системного аналізу та класифікації відходів за джерелом утворення, хімічним і гранулометричним складом, функціональним призначенням у сумішах (в’яжучі, наповнювачі, мінеральні добавки, модифікатори). Наведено методику оптимізації рецептур СБС із використанням методів регресійного моделювання. Побудовано рівняння регресії для трьох основних характеристик суміші: водотвердого співвідношення (В/Т), середньої густини та міцності на стиск. Параметри моделей визначено шляхом варіювання змісту цементу, золи-винесення, кварцового піску, фракцій заповнювача та поліпропіленової фібри.

На основі отриманих даних здійснено побудову графіків залежностей, які дозволили візуалізувати вплив кожного з компонентів на характеристики суміші. Встановлено оптимальні діапазони використання золи-винесення (20-30%), цегляного бою (5-10%), фракційного заповнювача та мікрофібри. Сформовано приклад оптимізованого складу СБС, який забезпечує зниження густини, покращення технологічних властивостей та досягнення необхідної міцності без застосування додаткових хімічних добавок.

Отримані результати можуть бути впроваджені у виробництво екологічно орієнтованих будівельних сумішей для оздоблювальних, кладочних та ремонтних робіт. Запропоновані підходи спрямовані на забезпечення ресурсоощадного та сталого розвитку у будівельній галузі.

ПЕРСПЕКТИВИ ВИКОРИСТАННЯ ТЕХНОЛОГІЇ БЕЗПЕРЕРВНО АРМОВАНОГО БЕТОНУ У ДОРОЖНЬОМУ БУДІВНИЦТВІ УКРАЇНИ

2025-06-13T10:21:06+03:00

У статті досліджено перспективи використання безперервно армованого бетону (CRCP) у дорожньому будівництві України. Розглянуто сучасні виклики вітчизняної дорожньої галузі та проаналізовано світовий досвід застосування CRCP як технології підвищеної довговічності. Окреслено переваги CRCP над асфальтобетонними та звичайними цементобетонними покриттями, зокрема відсутність термошвів, зменшення експлуатаційних витрат, високу тріщиностійкість. Особливу увагу приділено композитній арматурі як інноваційному елементу конструкції. Представлено таблиці й графіки, що порівнюють техніко-економічні показники різних типів покриттів. Наведено приклад умовного пілотного проєкту на трасі М-06, що підтверджує ефективність технології. Розкрито нормативно-правові бар’єри та запропоновано шляхи імплементації CRCP у національні будівельні стандарти. Стаття ілюструє важливість цифровізації процесів будівництва та контролю за станом покриттів з метою досягнення сталого розвитку транспортної інфраструктури України.

ВПЛИВ ОСОБЛИВОСТЕЙ ПРОКЛАДАННЯ ТА ЕКСПЛУАТАЦІЇ ТРУБОПРОВОДІВ НА ЕНЕРГОЕФЕКТИВНІСТЬ ТЕПЛОВИХ МЕРЕЖ

2025-06-13T10:47:05+03:00

Системи теплопостачання широко експлуатуються в даний час для транспортування тепла до споживачів від джерел теплової енергії. При новому будівництві і реконструкції мереж найбільш поширеними до використання є попередньо ізольовані трубопроводи: сталеві або пластикові труби у пінополіуретановій ізоляції і поліетиленовій або сталевій оболонці. Такі труби переважно прокладаються безканально і, незважаючи на досить посилену теплову ізоляцію, все одно втрачають тепло теплоносія. Труби мають стандартну економічно обґрунтовану товщину теплоізоляційного шару тому пошуки шляхів зменшення теплових втрат потрібно шукати в сфері експлуатації та монтажу трубопроводів. В залежності від способу прокладання труб визначається величина теплових втрат. У статті розглянуто способи прокладання теплових мереж з попередньо ізольованих труб, досліджено методики розрахунку теплових втрат від оболонки труби до ґрунту, наведено результати розрахунків теплових втрат в залежності від глибини закладання трубопроводів, надано основні рекомендації з позиції енергоефективності щодо особливостей прокладання теплових мереж. За результатами аналізу літературних джерел виявлено, що основний вплив на величину теплових втрат теплових мереж має вологість піску і ґрунту, в якому знаходиться труба, також важливими є взаємний вплив трубопроводів один на одного, глибина закладання та товщина теплової ізоляції. Досліджено вплив взаємного розташування трубопроводів в траншеї на величину тепловтрат. В результаті дослідження виявлено, що прокладання труб у непрохідних каналах хоча і викликає певне збільшення вартості капітальних витрат, але дозволяє зменшити питомі тепловтрати трубопроводів на 8 Вт/м в подавальному і на 7 Вт/м у зворотному трубопроводах, що пропорційно зі зменшенням теплових втрат трубопроводів шляхом зменшення температури води, але що не завжди є технічно і економічно можливим. Прокладання теплопроводів СТ/ПЕ з високотемпературним теплоносієм в непрохідних каналах (лотках) з підвищеною гідроізоляцією і піщаною подушкою є раціональним рішенням не тільки з позиції енергозбереження, але і безпеки експлуатації.

ОСОБЛИВОСТІ ВПЛИВУ ПОВІТРЯНИХ ПОТОКІВ НА ВИСОТНІ БУДІВЛІ

2025-06-12T14:23:43+03:00

В статті досліджуються проблеми пов’язані з особливостями впливів повітряних потоків на висотні будівлі. Розкривається взаємозв’язок форми будівлі та її аеродинаміки. Досліджено вплив зміни форми забудови на аераційний режим. Вітровий вплив є основним негативним фактором, що впливає на висотні будівлі. Його вплив настільки великий, що лише конструктивними заходами щодо збільшення розмірів несучих елементів і класу бетону проблему не вирішити. Традиційно вважається, що при проектуванні об'єктів з авторською архітектурою, інженери та конструктори є другорядними фігурами, які тільки починають виконувати побажання архітектора. При проектуванні ж висотних будівель у ці «традиційні» взаємини вклинюється вітер, який навантажує будівлю такими величезними навантаженнями, що архітектор, конструктор, а також замовник співпрацюють разом, щоб дійти консенсусу. Як наслідок останні поверхи, на яких могли б розміститися шикарні пентхауси, відводяться під розміщення багатотонних маятників-демпферів. Відсоток корисних площ падає, оскільки технічні приміщення займають не звичні 1,5%, а всі 10%. А також форма будівлі потребує серйозних змін. Будівлі, в силу їх протяжності і висотності відносяться до категорії «погано обтічні об'єкти», як наслідок навколишнє середовище активно бореться з цією перешкодою, намагаючись будівлю зігнути, закрутити, перекинути, відірвати або втиснути панелі фасадів, і, до того ж — вплинути сонячною енергією. В даний час важливість врахування вітрових навантажень зростає внаслідок збільшення числа висотних споруд, що зводяться в густонаселених містах, та їх поверховості.

ФОРМУВАННЯ ВИСОТНОЇ АРХІТЕКТУРИ В КОНТЕКСТІ ВЕРТИКАЛЬНОГО РОЗВИТКУ МІСЬКОГО СЕРЕДОВИЩА

2025-06-12T14:41:48+03:00

У статті виявлено, що неконтрольоване зростання міських територій є однією з найсерйозніших проблем сучасності. Розглядається сутність поняття «вертикальний урбанізм» як ефективний підхід до вирішення проблем урбанізації через створення вертикальних просторових структур. Досліджено питання необхідності формування комфортного житлового середовища в сучасних містах через будівництво нового покоління висотних будівель. Наголошується на тому, що багатофункціональні висотні будівлі є ефективним і раціональним засобом для підвищення щільності міського середовища та оптимізації використання обмежених міських територій.

У статті розглядаються варіанти просторової концентрації міського середовища по вертикалі, що активно розвиваються в рамках концепції «вертикального урбанізму». Це включає у себе можливості для поєднання житлових, комерційних та культурних функцій у межах однієї архітектурної структури, що дозволяє знижувати витрати на інфраструктуру та оптимізувати використання ресурсів. Для ілюстрації позитивних та негативних характеристик цих підходів наводяться приклади світового досвіду проектування та будівництва багатофункціональних висотних будівель і комплексів.

Аналізуються основні інноваційні технічні рішення, що лежать в основі створення більш раціональних і адаптивних міських структур, а також розглядаються передумови для розвитку нових містобудівних і об'ємно-планувальних структур. Ці підходи мають на меті забезпечити сталий розвиток міського середовища, враховуючи фактори екологічної стійкості, соціальної інтеграції та ефективного використання простору.

ІСТОРИКО-КУЛЬТУРНІ ЕЛЕМЕНТИ В МІСЬКОМУ СЕРЕДОВИЩІ: ЗАКОНОМІРНОСТІ ФУНКЦІОНУВАННЯ ТА ПРОСТОРОВІ ТРАНСФОРМАЦІЇ

2025-06-12T15:00:44+03:00

Розкрито проблему збереження історико-культурних елементів у сучасному міському середовищі з огляду на їхню роль у формуванні ідентичності, культурної пам’яті та стійкого розвитку міст. Розглянуто питання функціональної діяльності як основа виникнення міста. Розкрито питання закономірностей функціонування історико-культурних елементів у сучасному міському середовищі з урахуванням їх просторової трансформації під впливом урбаністичних процесів. Розглянуто основні тенденції: поліфункціоналізація міського простору та збільшення різноманітності типів монофункціональних міст.

Розглянуто стійкість основних функцій таких елементів — культурної, соціальної, символічної та просторово-композиційної — у контексті змін міського ландшафту, їх основні характеристики та функціональне значення. Виділено ключові фактори, що впливають на збереження функціональності історико-культурних об’єктів, зокрема типологію міського середовища, рівень громадської участі, інституційні механізми охорони та використання культурної спадщини. Розглянуто питання археологічних територій, їх внесення до Списку історичних населених місць України та заборон щодо містобудівних, архітектурних чи ландшафтних перетворень, будівельних, меліоративних, шляхових, земляних робіт без дозволу відповідного органу охорони культурної спадщини .

Показано, що ефективне функціонування історико-культурних об’єктів можливе лише за умови комплексного підходу, що поєднує правові, просторові, соціальні та технологічні інструменти. Виокремлено особливості просторової трансформації, зокрема зміщення функціональних осей, зміни архітектурного контексту та роль інтерактивних картографічних технологій у візуалізації змін, що підвищують глибину просторового аналізу та дозволяють ефективно ідентифікувати тренди, аномалії та вразливі зони. Підкреслено важливість інтеграції цифрових інструментів у процес прийняття рішень щодо культурної спадщини в умовах динамічного розвитку міст.

ОСОБЛИВОСТІ ФОРМУВАННЯ ВОДНО-ЗЕЛЕНИХ ТЕРИТОРІЙ СУЧАСНОГО МІСТА

2025-06-12T15:11:51+03:00

У статті розглядаються особливості формування водно-зелених територій сучасних міст в умовах погіршення екологічної ситуації та нестачі якісної рекреаційної інфраструктури. Проаналізовано міжнародний та вітчизняний досвід організації набережних і водно-зелених просторів, що дозволило виокремити основні принципи їх ефективного розвитку: екологічна стійкість, соціальна інклюзивність, багатофункціональність та інтеграція в міське середовище. Виявлено основні проблеми сучасних водно-зелених територій України, серед яких — недоступність набережних для пішоходів, бар'єрність берегових ліній, деградація природних середовищ та недостатня інтеграція з міською забудовою. На основі проведеного аналізу запропоновано комплекс заходів для реконструкції водно-зелених територій: зонування територій за функціональним призначенням, впровадження екологічних технологій, розвиток мережі пішохідних і велосипедних маршрутів, використання природоорієнтованих рішень (Nature-Based Solutions) для стабілізації екосистем. Особливу увагу приділено активному залученню громади до процесу планування та експлуатації таких територій. Визначено рекомендації щодо стратегічної інтеграції водно-зелених просторів у структуру міст через генплани, локальні нормативи, інструменти екологічного управління та громадську участь. Наведено порівняльний аналіз міжнародних та українських проектів благоустрою набережних, що засвідчив спільні тенденції сталого розвитку та потребу адаптації кращих практик до національних умов. Узагальнено основні напрями перспективного розвитку водно-зелених територій як чинника підвищення якості життя населення та сталого міського розвитку.

АРХІТЕКТУРНО-ПРОСТОРОВІ ОСОБЛИВОСТІ РОЗВИТКУ ПРИМІСЬКИХ ПОСЕЛЕНЬ ВІННИЦЬКОЇ ОТГ

2025-06-12T15:21:30+03:00

У статті досліджуються архітектурно-просторові особливості розвитку приміських поселень, що входять до складу Вінницької об’єднаної територіальної громади (ОТГ). На основі комплексного містобудівного аналізу автори виявили низку проблем: відсутність сформованих громадських центрів, хаотична житлова забудова, недостатній рівень інженерної та транспортної інфраструктури, нестача об'єктів соціального та культурного призначення. Особливу увагу приділено населеним пунктам Десна, Великі та Малі Крушлинці, Вінницькі Хутори, Гавришівка, Писарівка, Стадниця та Щітки. Для кожного з них подано характеристику планувальної структури, соціально-економічного потенціалу та існуючих проблем.

У роботі запропоновано стратегічні напрями розвитку: формування повноцінних центрів громадської активності, удосконалення просторового зонування, розвиток транспортної мобільності, модернізація інженерної інфраструктури, збереження екологічного та культурного середовища. Також підкреслено необхідність залучення громадськості до процесів просторового планування. Автори наголошують, що інтегрований підхід, який поєднує соціальні, архітектурні, екологічні та інженерні аспекти, дозволить створити гармонійне, комфортне та конкурентоспроможне середовище у приміських поселеннях Вінницької ОТГ. Дослідження може слугувати практичним орієнтиром для фахівців у сфері просторового планування та місцевого самоврядування, які працюють над питаннями сталого розвитку територіальних громад.

ОЦІНКА СТАНУ ОРГАНІЗАЦІЙНО-ТЕХНОЛОГІЧНИХ РІШЕНЬ У СФЕРІ ОБЛАШТУВАННЯ, ЕКСПЛУАТАЦІЇ ТА ТЕРМОМОДЕРНІЗАЦІЇ ПОКРИТТІВ

2025-06-13T10:21:44+03:00

У статті розглянуто стан організаційно-технологічних рішень у сфері облаштування, експлуатації та термомодернізації покриттів. Проведено аналіз сучасних підходів до їх організації та технологій, оцінено ефективність існуючих методів експлуатації та обслуговування. Наведений аналіз сучасного стану нормативно-правового забезпечення реалізації термомодернізації застарілого житлового фонду. Більшість державних програм не могли бути реалізовані повною мірою через відсутність державної фінансової підтримки. Зроблений аналіз існуючих матеріалів для даху, утеплювачів, оцінені їх переваги, недоліки та строки служби.

Визначено ключові проблеми та недоліки в реалізації термомодернізаційних заходів, а також досліджено вплив організаційно-технологічних факторів на якість і довговічність покриттів. Для дослідження стану організаційно-технологічних рішень у сфері облаштування, експлуатації та термомодернізації покриттів використовували аналітичні, експериментальні, економічні та цифрові методи.

На основі отриманих результатів запропоновано шляхи оптимізації технологічних процесів і організаційних рішень для підвищення ефективності термомодернізації.

Для оцінки організаційно-технологічних рішень у сфері покриттів запропановано використовувати критерії: теплові втрати, екологічну ефективність, економічна ефективність, рівень зношеності покриттів, енергозбереження. Ці критерії використовуються при моделюванню за допомогою теорії нечітких процесу прийняття організаційно-технологічних рішень у сфері покриттів.

Практична цінність цієї статті полягає у можливості використання отриманих результатів для вдосконалення організаційно-технологічних процесів термомодернізації покриттів для: підвищення ефективності будівельних процесів – запропоновані рекомендації можуть сприяти оптимізації технологій монтажу та обслуговування покриттів, що зменшить витрати часу та ресурсів; збільшення довговічності покриттів – аналіз факторів, що впливають на їх надійність, допоможе розробити стратегії мінімізації ризиків передчасного зношування; енергоефективність та економія ресурсів – результати дослідження можуть бути використані для впровадження більш ефективних термомодернізаційних рішень, що сприятиме зниженню енергоспоживання будівель; удосконалення нормативної та методичної бази – отримані висновки можуть бути застосовані при розробці нових нормативних документів та вдосконаленні існуючих стандартів у сфері будівництва та експлуатації покриттів; застосування у проєктуванні та реконструкції – будівельні компанії, архітектори та інженери можуть використовувати результати дослідження для вибору оптимальних матеріалів та технологій при будівництві та модернізації будівель.

РАЦІОНАЛЬНА МЕМБРАННА ТЕХНОЛОГІЯ ГІДРОІЗОЛЯЦІЇ ЗАЛІЗОБЕТОННИХ ПРОГОНОВИХ ПЛИТ МОСТОВИХ КОНСТРУКЦІЙ

2025-06-12T13:32:15+03:00

У статті розглянуті сучасні конструктивні варіанти улаштування гідроізоляційних покриттів проїзної та тротуарної частин балочних мостових споруд з монолітною залізобетонною накладною плитою покриття для забезпечення її непроникності та довговічності. Базуючись на власному практичному досвіді, а також, на дослідженнях відомих вітчизняних та закордонних вчених, проведено комплексний аналіз переваг та недоліків ізоляційних технологій та матеріалів, представлених на сьогодні на ринку України. Розглянуті проблеми і ризики, пов’язані з пошкодженням ізоляційних захисних шарів, що, в кінцевому випадку, виливається у значні витрати на капітальний ремонт несучих конструкцій прогонових будов мостів. Серед множини розглянутих варіантів за інтегральним критерієм собівартості вибрано найбільш раціональний варіант багатошарової ізоляції, який полягає у влаштуванні гідроізоляційної мембрани, отриманої шляхом глибокого просочення поверхневих шарів бетону силоксановими або метилметакрилатними полімерами, накриттям їх гідроізоляційним шаром з утворенням після твердіння гідроізоляційних компонент бетон-полімерного високоміцного, зносостійкої та непроникного шару, який надійно зчеплюється з асфальтовими покриттями проїзної частини за рахунок додаткового шару зчеплення.

При виконанні наукових досліджень розглянуті конструктивні та технологічні питання улаштування гідроізоляційної мембрани, серед яких слід особливо виділити підготовку бетонної поверхні під нанесення просочувальних матеріалів ізоляції (ґрунтувальний шар) та локалізацію й усунення початкових дефектів твердої основи. Розглянуті конструктивні аспекти, пов’язані з організацією неперервного ізоляційного шару, разом з ізоляцією тротуарної частини пролітної будови та питання адгезії шарів системи основа-ізоляція-дорожнє покриття. Доведено, що конструктивна нерозривність гідроізоляції, є запорукою її високої довговічності. У роботі підкреслено важливість організації наскрізного контролю якості виконання ізоляційних робіт на всіх виробничих етапах, що забезпечує тривалий плановий гарантійний термін експлуатації вологозахищеної прогонової будови.

Запропоноване конструктивне рішення ізоляції було реалізовано в умовах реального будівельного об’єкта при капітальному ремонті пролітних будов мостової споруди у місті Гайсин через річку Сіб на км 484+370 автомобільної дороги державного значення М-12 Стрий-Тернопіль-Кропивницький-Знам’янка на проїзній і тротуарній частинах за технологією Eliminator, розробленою Британською фірмою Stirling Lloyd. Теоретичні дослідження довговічності ізоляційних робіт підтверджені багаторічною безвідмовною роботою гідромембрани в умовах активної експлуатації.

МОДЕЛЮВАННЯ НАПРУЖЕНО-ДЕФОРМОВАНОГО СТАНУ КОМПАКТНИХ СТАЛЕВИХ БАЛОЧНИХ КОНСТРУКЦІЙ ДЛЯ РАЦІОНАЛЬНОГО ПІДСИЛЕННЯ АВАРІЙНИХ ЗАЛІЗОБЕТОННИХ РЕБРИСТИХ ПЛИТ ПОКРИТТЯ

2025-06-12T14:20:42+03:00

У статті розглянуто вирішення важливої науково-практичної задачі моделювання напружено-деформованого стану будівельних багатоелементних балочних конструкцій підсилення аварійних збірних залізобетонних ребристих плит на прикладі реальної офісної будівлі «Вінницького інноваційно-технологічного парку», що проектується на території колишніх виробничих приміщень заводу «Кристал». Ці плити покриття, які служать для підтримання шарів плоскої покрівлі, протягом тривалої експлуатації набули значних силових пошкоджень, тобто, мали усі ознаки досягнення першої і другої груп граничних станів. Але їх заміна, через пізнє виявлення дефектів та економічні чинники, була фактично унеможливлена. Крім того, за завданням архітектора проекту була сформульована додаткова вимога до проектних рішень щодо мінімального виступу (випирання) конструкцій підсилення з-під просвіту плит для забезпечення проектної будівельної висоти стелі приміщень під аварійними плитами. Тому, під час вказаних науково-практичних робіт, постала потреба у розробці нестандартної методики підсилення, саме, компактними балочними конструкціями із повним виключенням з роботи дефектних залізобетонних плит покриття. Запропоноване рішення підсилення у вигляді багатоелементної системи з балок швелерного перерізу малої висоти, що часто розкріплені з площини згину гнутими профілями. Авторами наукових досліджень, також, була вирішена складна задача забезпечення включення запропонованої багатоелементної системи з компактних сталевих балок підсилення в загальну роботу несучих конструкцій покриття шляхом тимчасового вирівнювання і розвантаження аварійних конструкцій домкратними системами та підклинювання всіх елементів. Розроблена раціональна технологічна послідовність виконання робіт в якій особлива увага приділялася питанням техніки безпеки, взагалі, та пожежної безпеки підсилених конструкцій зокрема. Наведенні у статті конструктивні та технологічні пропозиції було з успіхом реалізовано на практиці.

ШЛЯХИ СТВОРЕННЯ БЕЗПЕЧНОГО СЕРЕДОВИЩА ДЛЯ ПЕРЕМІЩЕННЯ НА ДОРОГАХ ЗАГАЛЬНОГО КОРИСТУВАННЯ В МЕЖАХ НАСЕЛЕНИХ ПУНКТІВ

2025-06-12T14:54:27+03:00

Висвітлено шляхи створення безпечного середовища для переміщення на дорогах населених пунктів. Розглянуто причини, які створюють небезпечне середовище для переміщення на дорогах населених пунктів. Висвітлено доцільність вдосконалення замкового механізму кришки люка оглядового колодязя. Проведено аналіз літературних джерел, присвячених вдосконаленню замкового механізму кришки люка оглядового колодязя. Виявлені основні недоліки кришок люку оглядового колодязя. Встановлено, що існуючі конструкції кришок люка оглядових колодязів не можуть забезпечити створення безпечного середовища для переміщення на дорогах населених пунктів. Запропоновано конструкцію кришки люка оглядового колодязя, яка відрізняється від існуючих тим, що має один осьовий наскрізний отвір в центрі плити, а замкові пристрої з’єднані між собою за допомогою пластини. Пластина може бути будь-якої форми, наприклад округлої або багатокутної. Пластина має центральний осьовий отвір овальної форми та периферійні отвори округлої форми до яких за допомогою гачків закріплені противаги коромисел замкових пристроїв. Показано, що завдяки наявності пластини з центральним осьовим та периферійними отворами, замкові пристрої з’єднані в єдиний замковий механізм. Показано, що завдяки наявності в пластині центрального осьового отвору є можливість одночасно керувати замковими пристроями. Показано, що завдяки наявності одного осьового наскрізного отвору, виконаного в центрі плити є можливість доступу до центрального осьового отвору в пластині. Показано, що завдяки наявності пружини замковий механізм, при встановленні кришки замикається самовільно. Встановлено, що запропонована конструкція замкового механізму кришки люка оглядового колодязя зменшує випадки травматизму через потрапляння пішоходів і транспортних засобів у колодязну шахту. Це забезпечує безпечне середовище для переміщення пішоходів і транспортних засобів на дорогах населених пунктів.

ФАКТОРИ ВПЛИВУ НА ОЦІНКУ БЕЗПЕКОВОЇ СИТУАЦІЇ ПРИ ВИБОРІ ВІКОННИХ КОНСТРУКЦІЙ

2025-06-13T13:37:39+03:00

Розглянуто питання проєктування безпечного середовища в умовах військових загроз та надзвичайних ситуацій. Проведено огляд праць вітчизняних і закордонних науковців щодо питання забезпечення стійкості віконних конструкцій при вибуховій хвилі та надзвичайних ситуаціях, а також аналіз норм та стандартів будівництва щодо проектування віконних конструкцій житлових будівель. Обґрунтовано необхідність оцінювання безпекової ситуації та її врахування під час вибору проєктного рішення віконних конструкцій житлових будівель. Визначено фактори, що впливають на оцінку безпекової ситуації. Запропоновано підхід до формалізації і оцінювання цих факторів, що базується на аналізі ризиків і зон ймовірної небезпеки. Запропонована модель оцінювання безпекової ситуації при проектуванні під час вибору віконних конструкцій. Модель передбачає врахування трьох складових: близькість до зони бойових дій та до українсько-російського та україно-білоруського кордонів; наближеність до інфраструктурних та воєнних об’єктів, які є потенційними цілями для ракетно-бомбових атака; кількість потенційних цілей в околі будівлі. Результати дослідження можуть бути корисними для архітекторів, будівельників та проектувальників при обґрунтуванні безпечних будівельних рішень в умовах військових загроз.

АНАЛІЗ ПЛИВУ ФАКТОРІВ НА НАДІЙНІСТЬ УСТАТКУВАННЯ ДЛЯ ІМПУЛЬСНОГО ІМПРЕГНУВАННЯ БУДІВЕЛЬНИХ МАТЕРІАЛІВ

2025-06-13T14:00:04+03:00

У статті представлені результати проведеного аналітичного огляду факторів надійності сучасного устаткування для гідроімпульсного імпрегнування будівельних матеріалів та виробів спеціальними просочувальними складами. Об’єктом дослідження є обладнання для обробки будівельних матеріалів шляхом імпрегнування. Такі установки знайшли своє використання у будівельній галузі і дозволяють значно покращити характеристики будівельних матеріалів. Ефективна робота, яка передбачає забезпечення якісного відтворення усіх технологічних операцій згідно заданих параметрів, вимагає застосування специфічного обладнання, яке у ході експлуатації потребує своєчасного технічного обслуговування, проведення регламентних ремонтних робіт та інших заходів, пов’язаних із підтримкою його нормального функціонування. Прогнозування надійності устаткування для імпульсного імпрегнування будівельних матеріалів є необхідним елементом його проєктування. Для побудови моделі оцінювання надійності імпрегнатора авторами були використані методи нечіткої логіки. Тонке налаштування моделі передбачає використання апарату генетичних алгоритмів, що забезпечить результат в залежності від вибірки. В ході моделювання авторами було проаналізовано та задано критерії, що мають вагомий вплив на надійність і якісну роботу апаратів, саме: проєктні, монтажні та експлуатаційні фактори, які є характерними для даного обладнання. Зокрема, досліджено вплив конструктивних особливостей, якості монтажу, умов експлуатації та технічного обслуговування на тривалість безаварійної роботи устаткування. Обґрунтовано актуальність використання теорії нечітких лінгвістичних змінних для оцінки надійності роботи устаткування для виготовлення будівельних виробів. В рамках дослідження побудовано дерево логічного висновку ієрархічних зв’язків, що дозволяє структуровано оцінити взаємозалежності між різними факторами. Сформовано експертні бази знань та отримано нечіткі логічні рівняння, які характеризують поверхню належності змінних. Застосування методів нечіткої логіки дає можливість автоматично та в реальному часі проводити моніторинг, визначати і діагностувати причини відхилень у фактичних характеристиках під час роботи обладнання. Це дозволяє більш точно моделювати та прогнозувати надійність устаткування в умовах невизначеності, підвищуючи ефективність його експлуатації та технічного обслуговування, що створює передумови для підвищення ефективності експлуатації обладнання для імпульсного імпрегнування шляхом більш повного використання його ресурсу.

ПЛАНУВАННЯ ЕКСПЕРИМЕНТУ З ДОСЛІДЖЕННЯ ВПЛИВУ КОНСТРУКТИВНОГО ВИКОНАННЯ ВУЗЛА ПРИМИКАННЯ НА ТЕРМІЧНИЙ ОПІР ОГОРОДЖУВАЛЬНИХ КОНСТРУКЦІЙ БУДІВЛІ

2025-06-12T11:37:21+03:00

Підвищення енергоефективності будівлі досягається зменшенням значення лінійних коефіцієнтів теплопередачі є актуальним напрямком в контексті збільшення термічного опору огороджувальних конструкцій для підвищення енергоефективності будівлі. Сучасні технології та теплоізолюючі матеріали відкривають нові можливості для покращення конструкції вузлів примикання, роблячи даний напрямок актуальним для впровадження енергозберігаючих заходів.

У статті розглядаються чинники, що впливають на конструктивне виконання вузлів примикання будівлі та їх вплив на термічний опір огороджувальних конструкцій. Виникнення "містків холоду" напряму пов’язане із матеріалами, що використовуються при влаштуванні, та особливостями конструкції.Характеристики теплоізолюючого матеріалу мають великий вплив на покращення термічного опору зовнішніх огороджувальних конструкцій.На сьогодні існують різноманітні теплоізолюючі матеріали, що володіють різними властивостями та різняться вартістю. Тому, зважаючи на це, необхідно обрати найбільш оптимальну конструкцію вузла примикання. У зв’язку із чим, проведено планування багатофакторного експерименту на дослідження впливу конструктивного виконання вузла примикання на термічний опір конструкції.

Обрано найбільш вагомі фактори, що впливають на термічний опір теплоізоляційної конструкції: товщина теплоізоляційного матеріалу, його коефіцієнт теплопровідності, товщини та теплопровідність матеріалу стіни. Досліджено вплив виду теплоізоляційного матеріалу та його властивостей на значення лінійних коефіцієнтів теплопередачі.

ОГЛЯД МЕТОДІВ МАШИННОГО НАВЧАННЯ ДЛЯ ОПТИМІЗАЦІЇ СХЕМ КАРКАСНО-МОНОЛІТНИХ БУДІВЕЛЬ

2025-06-12T12:00:52+03:00

У статті розглянуто задачу оптимального розміщення колон на плані будівлі з урахуванням архітектурних обмежень, мінімізації згинальних моментів та виконання вимог щодо рівномірного розподілу навантаження. Основна увага приділяється поєднанню традиційних методів оптимізації (лінійних і нелінійних) з сучасними підходами машинного навчання, такими як евристичні алгоритми (генетичні алгоритми, метод рою частинок), глибокі нейронні мережі та навчання з підкріпленням. Для кожного алгоритму демонструється простий приклад реалізації на Python, порівнюються критерії часу виконання, точності розв'язку, стійкості до шуму та схильності до потрапляння в локальні мінімуми.

Дослідження передбачає формулювання вихідних даних, які відображають геометрію будівлі, механічні характеристики матеріалів та розрахункові навантаження. Для ілюстрації різних підходів до мінімізації цільової функції за наявності певних обмежень (допустимі координатні кроки, мінімальна відстань між опорами колон, вимоги до рівномірності навантаження) запропоновано спрощений тестовий приклад. На основі порівняльного аналізу складається таблиця з обчислювальною складністю, середнім часом виконання, відсотком помилок та індексом стійкості. Для наочності введено інтегральну оцінку, яка узагальнює кілька критеріїв в єдину метрику продуктивності.

Результати демонструють, що у відносно простих прикладах локальні методи (наприклад, SLSQP) здатні швидко і точно наближатися до оптимуму, тоді як евристичні алгоритми (GA, PSO), хоча і вимагають більше часу, часто уникають локальних мінімумів. Посилене навчання і глибокі нейронні мережі стають більш конкурентоспроможними в складних багатовимірних умовах, де велика кількість обмежень і змінних робить переваги моделей глобального пошуку і апроксимації очевидними. Приклади і таблиці, представлені в цій статті, можуть слугувати відправною точкою для подальшого впровадження методів машинного навчання в реальних задачах структурного проектування.

ЗАПОБІГАННЯ ЗАБРУДНЕННЮ Р.ПІВДЕННИЙ БУГ НІТРОГЕНВМІСНИМИ СПОЛУКАМИ З ВИКОРИСТАННЯМ ШТУЧНИХ-ВОДНО БОЛОТНИХ УГІДЬ

2025-06-13T11:17:03+03:00

У роботі досліджено причини виникнення явищ масового цвітіння фітопланктону, заростання водойм певними видами вищих водних рослин у верхній течії р. Південний Буг шляхом їх співставлення з результатами вимірювань параметрів, отриманих з відкритих ресурсів Державного агентства водних ресурсів України. Проведено статистичну обробку результатів вимірювань нітрогенвмісних сполук за відкритими даними Державного агентства водних ресурсів України та оцінено екологічні ризики. За допомогою програми STATISTICA 12 та власного програмного забезпечення на мові Python було створено діаграми розмаху та гістограми показниками амоній-іонів, біохімічного споживання кисню, завислих (суспендованих) речовин, кисню розчиненого, нітрат-іонів, нітрит-іонів, сульфат-іонів, фосфат-іонів (поліфосфатів), хлорид-іонів. Для перевірки відповідності нормального закону розподілу застосовано критерії Колмогорова-Смірнова та Ліллієфорса та виявлено, що закон розподілу відрізняється від нормального для всіх досліджуваних показників. Для подальшої обробки даних та побудови діаграми розмаху використано значення медіани і інтерквартільного розмаху. Оцінено ризики перевищення ГДК для всіх постів спостереження за вказаними показниками. Виявлено значні перевищення гранично допустимих рівнів нітрогенвмісними сполуками, зокрема, нижче м. Хмельницький. За рахунок процесів самоочищення, що відбуваються у річці показники рівнів нітрогенвмісних сполук зменшується до допустимих значень при вимірюваннях у питному водозаборі м. Вінниця, однак при цьому суттєво зростає концентрація фітопланктону. Досліджено кореляційні зв’язки між параметрами забруднення та отримано діаграми розсіювання. З використанням лінійної регресії досліджено кореляційний зв'язок між показаними амоній-іони та нітрат-іони та отримано коефіцієнт регресії r=0,41, що вказує на наявність слабкого зв’язку між вказаними параметрами. Також виявлено слабкий зв’язок між такими параметрами, як нітрат-іони і нітрит-іони (коефіцієнт регресії r=0,26) та кисень розчинений і біохімічне споживання кисню (r=0,21). Природнім механізмом очищення вод забруднених нітрогенвмісними сполуками з сільськогосподарських джерел, які потрапляють у водні об’єкти є природні та штучні водно-болотні угіддя, розмішені у прибережній захисній смузі. Крім очисної функції водно-болотні угіддя особливо важливі для збереження біорізноманіття.

ОГЛЯД МЕТОДІВ АНАЛІЗУ ІНФІЛЬТРАТУ МІСЦЬ ВИДАЛЕННЯ ТВЕРДИХ ПОБУТОВИХ ВІДХОДІВ

2025-06-13T11:35:21+03:00

Розглянуто методи аналізу інфільтрату місць видалення твердих побутових відходів. Проаналізовано, що в даному напрямку найбільш доцільним є розробка систем сортування й утилізації побутових відходів, але необхідно зважати на те, що в реаліях сучасної України використання даних систем досить важко впровадити та їх реалізація може зайняти певний час, протягом якого вже існуючі сміттєзвалища будуть отруювати ґрунти, поверхневі та підземні води і атмосферу. Визначено, що на практиці найбільш ефективним є вживання заходів для зменшення кількості відходів, що утворюються, а також мінімізація шкоди від вже розміщених на полігонах і сміттєзвалищах відходів та зменшення впливу на ґрунтово-водне середовище. Очевидним є те, що необхідно розробляти певні способи поводження з інфільтратом, його очищення та ін. Проте передувати таким дослідженням має дослідження властивостей інфільтрату та його утворення, адже крім відносно безпечних для природи компонентів інфільтрату сміттєзвалищ у ньому можуть бути і досить токсичні компоненти, які не піддаються зниженню токсичності і крім шкоди довкіллю завдаються непоправні збитки і здоров’ю людей. Оскільки інфільтрат це багатокомпонентна суміш, то для якісного очищення варто використовувати як біологічні так і фізико-хімічні методи. За результатами дослідження запропоновано характеристику проб фільтрату за 13 показниками. Виділено найефективніші методи аналізу інфільтрату місць видалення твердих побутових відходів: pH, електропровідність, окисно-відновний потенціал, амоній сольовий, сульфат-іони, хлорид-іони, катіони Ni, Mn, Zn. Визначальним критерієм при виділенні найефективніших методів аналізу інфільтрату місць видалення твердих побутових відходів було визначено можливість і доцільність здійснення повного аналізу інфільтрату, що впливало на загальну ефективність процесу.

ІНОВАЦІЙНІ ТЕХНОЛОГІЇ РОЗРАХУНКУ ЗА МГЕ ФУНДАМЕНТІВ ГЛИБОКОГО ЗАКЛАДАННЯ (ПАЛЬ-ОБОЛОНОК)

2025-06-13T10:46:06+03:00

З використанням числового методу граничних елементів (МГЕ) розглянуто розв’язок актуальної на сьогоднішній день просторової контактної задачі поведінки фундаменту глибокого закладання, які використовуються для передачі значних навантажень (паль-оболонок) на грунтову основу. Одним з головних завдань при проектуванні споруд є технічна та економічна доцільність влаштування конкретних видів фундаментів з урахуванням специфічних природніх умов будівельного майданчика. Адже кошторисна вартість підземної частини споруд при складних інженерно-геологічних умовах складає 40-45 % загальної вартості. Для вибору найкращого варіанту використовується варіантне проектування, яке базується на основних принципах економічності, надійності, швидкості спорудження, максимального використання несучої спроможності основ і фундаментів, використанні при проектуванні сучасних досягнень механіки ґрунтів та ЕОМ.

Для сьогодення математичне прогнозування – одне із головних і найбільш економічних прийомів теоретичних і прикладних досліджень актуальних проблем фундаментобудування. Прогнозування осідань основ фундаментів являє одну із найбільш складних задач механіки ґрунтів. Значний потенціал можливостей для отримання достовірної картини напружено-деформованого стану ґрунтової основи відкриває пружно-пластична модель роботи ґрунту під навантаженням, яку і було використано в роботі.

Оскільки загальна оцінка стійкості ґрунтових масивів має першочергове значення при проектуванні фундаментів споруд, розрахунки надійності та економічності фундаментних конструкцій визначають успіх будівництва в цілому. Створені на сьогодні математичні моделі описання процесів поведінки ґрунту – це система диференціальних рівнянь в частинних похідних, які є досить складними для отримання аналітичних розв’язків. Рішення даної задачі геомеханіки – поведінки під навантаженням палі-оболонки можна отримати числовими методами, одним з яких є метод граничних елементів (МГЕ).

Вхідними параметрами програми числового моделювання є параметри, які характеризують фізико-механічні властивості ґрунту, описують геометрію та топологію розрахункової схеми.

Отримані результати досліджень дають відповідь на широке коло проблем, які вирішуються при проектуванні паль-оболонок. Програма на основі МГЕ дає можливість отримати коефіцієнти матриці впливу МГЕ (матриці піддатливості ґрунтової основи). Для їх отримання проводиться дискретизація границі області стикання фундаментної конструкції з ґрунтом лінійними граничними елементами, визначаються середньозважені характеристики ґрунтів та встановлюються необхідні розміри фундаментної конструкції.

Числовий підхід проілюстровано розрахунками напружено-деформованого стану палі на кожному кроці навантаження з урахуванням дилатансійних властивостей грунту з використанням пружно-пластичної моделі грунтової основи. Наведено співставлений аналіз несучої спроможності палі-оболонки за розрахунком та діючими нормативними документами.

МЕТОД ГРАНИЧНИХ ЕЛЕМЕНТІВ В МЕХАНІЦІ ГРАНУЛЬОВАНОГО СЕРЕДОВИЩА ҐРУНТУ

2025-06-13T11:18:21+03:00

У статті представлено комплексний підхід до моделювання поведінки буронабивної палі в умовах нелінійної ґрунтової основи за допомогою числового методу граничних елементів (МГЕ). Зважаючи на складну природу ґрунтів як дисперсного середовища, враховано пружно-пластичні властивості та ефекти дилатансії при зсувному навантаженні. Основна увага зосереджена на формалізації процесу переходу ґрунту до пластичного стану на основі неасоційованого закону пластичної течії та критерію Мізеса–Шлейхера–Боткіна. Розрахункова модель включає 28 параметрів, з яких 10 ‒ це фізико-механічні характеристики ґрунту, а решта ‒ геометричні та дискретизаційні властивості палі. Застосування моделі дозволило точно прогнозувати напружено-деформований стан на кожному кроці навантаження, враховуючи локальні неоднорідності та зміни в структурі ґрунту. Чисельна реалізація виконувалась на базі фундаментальних розв’язків Р. Міндліна для граничних умов та включала ітераційний алгоритм покрокового навантаження згідно з методикою О.А. Ільюшина. Здійснено порівняльний аналіз результатів числового моделювання з експериментальними даними та нормативними розрахунками, що показав задовільну збіжність. Представлений підхід має важливе значення для покращення точності інженерних розрахунків при проектуванні пальових фундаментів у слабких та неоднорідних ґрунтах.

РОБОТА ДВОЩІЛИННОГО ФУНДАМЕНТУ ПРИ ДІЇ ВЕРТИКАЛЬНОГО НАВАНТАЖЕННЯ ЗА РЕЗУЛЬТАТАМИ ФІЗИЧНОГО ТА ЧИСЛОВОГО МОДЕЛЮВАННЯ

2025-06-13T11:49:53+03:00

У статті наведено результати фізичного моделювання роботи щілинних фундаментів. За результатами досліджень встановлено залежність несучої здатності щілинних фундаментів від довжини та кроку щілин, отримано якісну оцінку напружено-деформованого стану системи «щілинний фундамент- ґрунтова основа».

Результати фізичного моделювання використано для оцінки роботи моделі фундаменту та ґрунтової основи в ПК «Plaxis 3D Foundation». Виконано числове моделювання роботи щілинного фундаменту з різними геометричними параметрами, загалом розглянуто 9 різних схем. Встановлено залежність несучої здатності фундаменту від різної відстані між щілинами і різної їх довжини. Отримані результати моделювання свідчать, про збільшення несучої здатності щілинного фундаменту (1,5-2 рази) при збільшення відстані між щілинами без збільшення їх довжини. Це пояснюється включенням у роботу ґрунту , який знаходиться між щілинами.