Инженерно-строительный вестник Прикаспия

Научно-технический журнал АГАСУ

СТРОИТЕЛЬСТВО И АРХИТЕКТУРА

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ НАПРЯЖЕННО-ДЕФОРМИРОВАННОГО СОСТОЯНИЯ ИЗГИБАЕМОГО ЖЕЛЕЗОБЕТОННОГО ЭЛЕМЕНТА НА СТАДИИ ОСОБОГО ПРЕДЕЛЬНОГО СОСТОЯНИЯ

С. Д. Шмаков

Шмаков Сергей Дмитриевич, доцент кафедры «Строительные конструкции, здания и сооружения», Российский университет транспорта (МИИТ), г. Москва, Российская Федерация, тел.: + 7 (495) 482-44-65; e-mail: shmakov.eng@yandex.ru

В публикации приводится обзор нормативно-правовых документов, регламентирующих необходимость защиты зданий и сооружений от прогрессирующего обрушения, а также рассматривается актуальность и возможные подходы для уточнения критериев особого предельного состояния. Изложена методика проведения эксперимента, включая характеристики образцов, а также конструкция испытательного стенда. Описываются особенности экспериментального определения напряженно-деформированного состояния сечения изгибаемого железобетонного элемента на стадиях, близких к исчерпанию несущей способности, включая методику определения относительных деформаций бетона и арматуры, когда применение тензорезисторов, как наиболее распространенного метода измерения, не может быть использовано. Изучена техника нахождения кривизны изгибаемого элемента, а также предпосылки для применения аналитического метода установления напряженно-деформированного состояния наиболее нагруженного сечения изгибаемого элемента с учетом изменения модуля упругости бетона на стадии особого предельного состояния.

Ключевые слова: железобетонные изгибаемые элементы, результаты исследования натурного эксперимента, особое предельное состояние.

EXPERIMENTAL STUDY OF THE STRESS-STRAIN STATE OF A BENDING REINFORCED CONCRETE ELEMENT AT THE STAGE OF A SPECIAL LIMIT STATE

S. D. Shmakov

Shmakov Sergey Dmitrievich, Associate Professor of Building Structures, Buildings and Structures Department, Russian University of Transport (MIIT), Moscow, Russian Federation, phone: + 7 (495) 482-44-65; e-mail: shmakov.eng@yandex.ru

This publication provides an overview of regulatory documents governing the need to protect buildings and struc-tures from progressive collapse and examines the relevance and possible approaches to refining the criteria for ultimate limit states. The article presents the experimental methodology, including specimen characteristics and the design of the test rig. It also discusses the specifics of experimentally determining the stress-strain state of a flexural reinforced concrete element at stages close to exhaustion of its bearing capacity, including a method for determining the relative deformations of concrete and reinforcement when strain gauges, the most common measurement method, cannot be used. The article also examines the specifics of determining the curvature of a flexural element, as well as the prerequisites for applying an analytical method for determining the stress-strain state of the most heavily loaded section of a flexural element, taking into account the change in the elastic modulus of concrete at the ultimate limit state stage.

Keywords: reinforced concrete bending elements, results of a study of a natural experiment, special limit state.

Полный текст статьи

ВЛАГОЗАЩИТА ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ МОСТОВ – ВАЖНЫЙ ФАКТОР ИХ ДОЛГОВЕЧНОСТИ

А. В. Макаров, Д. В. Ивасик, А. А. Васильченко

Макаров Александр Владимирович, кандидат технических наук, доцент кафедры «Строительство и эксплуатация транспортных сооружений», Волгоградский государственный технический университет, г. Волгоград, Российская Федерация; e-mail: pr.makarov@mail.ru;
Ивасик Дмитрий Владимирович, кандидат технических наук, доцент кафедры «Строительство и эксплуатация транспортных сооружений», Волгоградский государственный технический университет, г. Волгоград, Российская Федерация, тел.: + 7 (903) 370-03-24; e-mail: jvc777@inbox.ru;
Васильченко Анжелика Алексеевна старший преподаватель кафедры «Строительство и эксплуатация транспортных сооружений», Волгоградский государственный технический университет, г. Волгоград, Российская Федерация, тел.: + 7 (903) 370-03-29; e-mail: t766om@gmail.com

Цементный камень железобетонных конструкций, состоящий из минералов весьма неустойчивых и химически активных. При контакте с водой проявляется коррозия цементного камня. Описаны виды коррозии такие как сульфатная, хлоридная, кислотная. На коррозию цементного камня влияют растворенные в воде со-единения хлора, серы, сульфаты, кислоты и углекислый газ в виде угольной кислоты. Это снижает долговечность железобетонного сооружения. Защита мостовых конструкций заключается в изоляции железобетонных поверхностей от контакта с влагой. Плита проезжей части моста, изолируется современными оклеечными изоляционными материалами. Однако влага проникает сквозь асфальтобетонное покрытие, застаивается на поверхности и накапливается в толще мостовые полотна. При замерзании влаги увеличиваются трещины и поры в конструктивных слоях мостового полотна. Влага способствует коррозии бетона. Вывести накапливающуюся влагу можно устройством дренажных устройств внутри, в толщи мостового полотна.

Ключевые слова: гидроизоляция, дренаж, коррозия бетона, выщелачивание, долговечность, защита от влаги, цементный камень, хлоридная коррозия, сульфаты.

WATERPROOFING OF CONCRETE BRIDGES IS AN IMPORTANT FACTOR IN THEIR DURABILITY

A. V. Makarov, D. V. Ivasik, A. A. Vasilchenko

Makarov Aleksandr Vladimirovich, Candidate of Engineering Sciences, Associate Professor of Construction and Operation of Transport Facilities Department, Volgograd State Technical University, Volgograd, Russian Federation; e-mail: pr.makarov@mail.ru;
Ivasik Dmitriy Vladimirovich, Candidate of Technical Sciences, Associate Professor of Construction and Operation of Transport Facilities Department, Volgograd State Technical University, Volgograd, Russian Federation, phone: + 7 (903) 370-03-24; e-mail: jvc777@inbox.ru;
Vasilchenko Anzhelika Alekseyevna, Senior Lecturer, Volgograd State Technical University, Volgograd, Russian Federation, phone: + 7 (903) 370-03-29; е-mail: t766om@gmail.com

The cement stone of reinforced concrete structures consists of minerals that are highly unstable and chemically active. When exposed to water, the cement stone corrodes. There are several types of corrosion, including sulfate cor-rosion, chloride corrosion, and acid corrosion. The corrosion of the cement stone is influenced by the presence of dis-solved chlorine, sulfur, and sulfate compounds in the water. Additionally, acids and carbon dioxide in the form of car-bonic acid can also cause corrosion. This can reduce the durability of the reinforced concrete structure. The protection of bridge structures consists in isolating the reinforced concrete surfaces from contact with moisture. The bridge road-way slab, is isolated with modern adhesive insulation materials. However, moisture penetrates through the asphalt concrete pavement, especially if it stagnates on the surface and accumulates in the thickness of the bridge deck. When moisture freezes, cracks and pores in the structural layers of the bridge deck increase. Moisture seepage contributes to concrete corrosion. Drainage devices can be installed inside the bridge deck to remove accumulated moisture.

Keywords: waterproofing, drainage, concrete corrosion, leaching, durability, moisture protection, cement stone, chloride corrosion, sulfates.

Полный текст статьи

ИНТЕГРИРОВАННЫЕ ПОДХОДЫ К ВОДОПОДГОТОВКЕ ДЛЯ СОХРАНЕНИЯ ИНЖЕНЕРНЫХ СИСТЕМ НА ТЕХНИЧЕСКИ СЛОЖНЫХ ОБЪЕКТАХ КУЛЬТУРНОГО НАСЛЕДИЯ

И. Н. Гарькин, Т. Ю. Мамелина

Гарькин Игорь Николаевич, кандидат исторических наук, кандидат технических наук, заведующий кафедрой архитектуры, реставрации и дизайна, Российский университет дружбы народов им. Патриса Лумумбы, г. Москва, Российская Федерация; e-mail: igor_garkin@mail.ru;
Мамелина Татьяна Юрьевна, кандидат биологических наук, заведующий кафедрой «Защита в чрезвычайных ситуациях», Московский государственный университет технологий и управления имени К. Г. Разумовского (Первый казачий университет), г. Пенза, Российская Федерация; e-mail: tmamelina@yandex.ru

Анализируется проблема деградации и разрушения аутентичных инженерных систем объектов культур-ного наследия под воздействием воды, подготовленной по стандартным современным методикам. Объекты культурного наследия анализируются как сложные инженерно-технические комплексы, чьи инженерные системы выполнены из исторически специфичных материалов (чугун, свинец, медь, ранние стали), обладающих высокой уязвимостью к химической коррозии и минеральным отложениям. Предлагается концепция многоконтурной адаптивной системы водоподготовки, основанная на предварительном комплексном аудите материалов и гидравлических режимов. Методология предполагает дифференцированную обработку воды для различных нужд (питьевой, технической, декоративной) с применением мембранных технологий, УФ-обеззараживания и прецизионного дозирования ингибиторов коррозии, совместимых с историческими сплавами. Приводится математический пример расчета индекса стабильности воды (LSI) для необходимости индивидуальной коррекции ее химического состава.

Keywords: водоподготовка, объекты культурного наследия, исторические здания, коррозия, минерали-зация, адаптивные системы, материаловедение, инженерные системы, индекс Ланжелье, сохранение наследия.

INTEGRATED APPROACHES TO WATER TREATMENT FOR PRESERVATION OF ENGINEERING SYSTEMS AT TECHNICALLY COMPLEX CULTURAL HERITAGE SITES

I. N. Garkin, Т. Yu. Mamelina

Garkin Igor Nikolaevich, Candidate of Historical Sciences, Candidate of Technical Sciences, Head of Architecture, Restoration and Design Department, Peoples’ Friendship University of Russia named after Patrice Lumumba, Moscow, Russian Federation; e-mail: igor_garkin@mail.ru;
Mamelina Tatyana Yuryevna, Candidate of Biological Sciences, Head of Emergency Protection Department, K. G. Razumovsky Moscow State University of Technical Sciences, Penza, Russian Federation; e-mail: i tmamelina@yandex.ru

This article analyzes the degradation and destruction of authentic engineering systems at cultural heritage sites exposed to water prepared using standard modern methods. Cultural heritage sites are analyzed as complex engineering systems constructed from historically specific materials (cast iron, lead, copper, early steels) that are highly vulnerable to chemical corrosion and mineral deposits. A concept for a multiloop adaptive water treatment system is proposed, based on a preliminary comprehensive audit of materials and hydraulic conditions. The methodology involves differentiated water treatment for various purposes (drinking, industrial, decorative) using membrane technologies, UV disinfection, and precision dosing of corrosion inhibitors compatible with historical alloys. A mathematical example is provided for calculating the water stability index (LSI) to determine the need for individual adjustments to its chemical composition.

Ключевые слова: water treatment, cultural heritage sites, historic buildings, corrosion, mineralization, adaptive systems, materials science, engineering systems, Langelier index, heritage conservation.

Полный текст статьи

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ТРЕХПОЛОЧНОГО АДСОРБЕРА ДЛЯ ОБОРОТНОГО ВОДОСНАБЖЕНИЯ

О. П. Радченко, А. А. Добринская, С. Ю. Теплых

Радченко Ольга Петровна, старший преподаватель кафедры «Технологии строительного производства», Волгоградский государственный технический университет, г. Волгоград, Российская Федерация, тел.: + 7 (8442) 96-99-58; e-mail: olga.radchenko.82@mail.ru;
Добринская Анастасия Андреевна, кандидат технических наук, доцент кафедры «Водоснабжение и водоотведение», Волгоградский государственный технический университет, г. Волгоград, Российская Федерация, тел.: + 7 (8442) 96-99-13; e-mail: sax.nastya@yandex.ru;
Теплых Светлана Юрьевна, доктор технических наук, доцент кафедры «Водоснабжение и водоотведение», Самарский государственный технический университет, г. Самара, Российская Федерация, тел.: + 7 (846) 339-14-11; e-mail: lana2802@mail.ru

Данное исследование посвящено анализу факторов, вызывающих негативное воздействие на экологическую обстановку. В статье рассмотрены основные проблемы загрязнения окружающей среды автопредприятиями. Для увеличения экологической безопасности процессов мойки автотранспорта предложено внедрение систем замкнутого водообеспечения на соответствующих установках. Определены параметры применения трехполочного адсорбера в системе оборотного водоснабжения автопредприятий. Рассмотрены основные виды сорбционных материалов, определены эмпирические закономерности зависимости эффективности очистки от значений параметров сорбции.

Ключевые слова: автотранспортное производство; сточная вода; технология очистки; автотранспорт; сорбент; окружающая среда; экология; мойка автотранспорта; эффективность очистки.

USE OF A THREE-BARS ADSORBER FOR REVERSE WATER SUPPLY

O. P. Radchenko, A. A. Dobrinskaya, S. Yu. Teplykh

Radchenko Olga Petrovna, Senior Lecturer of Construction Production Technology Department, Volgograd State Technical University, Volgograd, Russian Federation, phone: + 7 (8442) 96-99-58; e-mail: olga.radchenko.82@mail.ru;
Dobrinskaya Anastasiya Andreyevna, Candidate of Technical Sciences, Associate Professor of Water Supply and Sanitation Department, Volgograd State Technical University, Volgograd, Russian Federation, phone: + 7 (8442) 96-99-13; e-mail: sax.nastya@yandex.ru;
Teplykh Svetlana Yuryevna, Doctor of Technical Sciences, Associate Professor of Water Supply and Sanitation Department, Samara State Technical University, Samara, Russian Federation, phone: + 7 (846) 339-14-11; e-mail: lana2802@mail.ru

This study is devoted to the analysis of factors that have a negative impact on the environment. The article discusses the main problems of environmental pollution caused by automobile enterprises. To improve the environmental safety of vehicle washing processes, it is proposed to implement closed water supply systems in relevant facilities. The parameters of using a three-stage adsorber in the recycled water supply system of automobile enterprises have been determined. The main types of sorption materials have been reviewed, and empirical patterns have been identified that relate the effectiveness of purification to the sorption parameters.

Keywords: motor vehicle production; wastewater; treatment technology; motor vehicles; sorbent; environment; ecology; car washing; purification efficiency.

Полный текст статьи

ОЦЕНКА ПОКАЗАТЕЛЯ ДЫМООБРАЗУЮЩЕЙ СПОСОБНОСТИ НАПОЛЬНЫХ ПОКРЫТИЙ ПВХ

С. А. Ермаков, Д. И. Кабиров, Е. А. Коцуба

Ермаков Станислав Александрович, старший преподаватель кафедры комплексной безопасности в строительстве, Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет, г. Москва, Российская Федерация, тел.: + 7 (905) 529-82-14; e-mail: ErmakovSA@mgsu.ru;
Кабиров Динар Ильдарович, студент, Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет, г. Москва, Российская Федерация, тел.: + 7 (965) 646-00-51; e-mail: dinarkabir@vk.com;
Коцуба Евгений Александрович, студент, Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет, г. Москва, Российская Федерация, тел.: + 7 (917) 587-45-75; e-mail: evgeniy20kotsuba@gmail.com

В статье рассматривается оценка неопределенности показателя дымообразования некоторых напольных по-крытий ПВХ. Высокая расширенная неопределенность влечет за собой неоднозначность отнесения строитель-ного материала к конкретной группе дымообразующей способности, что может вызвать ошибки выбора материалов в случае повышенных требований к пожарной безопасности, в том числе в зданиях с массовым пребыванием людей и на социально значимых объектах. Применена методика оценки неопределенности измерений согласно ГОСТ 34100.3-2017. Расчеты расширенной неопределенности в исследовании существенно отличаются от полученных в испытательной лаборатории Института комплексной безопасности в строительстве Национального ис-следовательского Московского государственного строительного университета. Два напольных покрытия ПВХ определены в группу дымообразующей способности Д3, три – в Д2, что соответствует результатам лаборатории.

Ключевые слова: поливинилхлорид; напольные покрытия; пожароопасные свойства; коэффициент дымо-образования; оценка неопределенности; косвенные измерения

EVALUATION OF THE SMOKE-FORMING CAPACITY OF PVC FLOOR COVERINGS

S. A. Yermakov, D. I. Kabirov, Ye. A. Kotsuba

Yermakov Stanislav Aleksandrovich, Senior Lecturer of Integrated Safety in Construction Department, Moscow State University of Civil Engineering (National Research University), Moscow, Russian Federation, phone: + 7 (905) 529-82-14; e-mail: ErmakovSA@mgsu.ru;
Kabirov Dinar Ildarovich, Student, Moscow State University of Civil Engineering (National Research University), Moscow, Russian Federation, phone: + 7 (965) 646-00-51; e-mail: dinarkabir@vk.com;
Kotsuba Yevgeny Aleksandrovich, Student, Moscow State University of Civil Engineering (National Research University), Moscow, Russian Federation, phone: + 7 (917) 587-45-75; e-mail: evgeniy20kotsuba@gmail.com

The article considers an assessment of the uncertainty of the smoke formation index of some PVC floor coverings. High extended uncertainty entails ambiguity in assigning building materials to a specific group of smoke-forming prop-erties, which can lead to errors in the choice of materials in the case of increased fire safety requirements, including buildings with a large number of people and socially significant facilities. The method for estimating measurement un-certainty according to GOST 34100.3-2017 has been applied. The calculations of the extended in the study differ significantly from those obtained in the testing laboratory of the Institute of Integrated Safety in Construction of the Moscow State University of Civil Engineering (National Research University). Two PVC floor coverings were identified in the smoke generation group D3, three to D2, which corresponds to the laboratory results.

Keywords: polyvinyl chloride; floor coverings; fire-hazardous properties; smoke generation coefficient; indirect meas-urements; estimated uncertainty.

Полный текст статьи

ИССЛЕДОВАНИЕ УСТОЙЧИВОСТИ НАНОМОДИФИЦИРОВАННОГО БЕТОНА К КОРРОЗИИ В УСЛОВИЯХ ПОВЫШЕННОЙ БИОЛОГИЧЕСКОЙ АКТИВНОСТИ

С. А. Логинова, И. А. Воронов

Логинова Светлана Андреевна, кандидат технических наук, заведующий кафедрой «Строительство зданий и сооружений», Ярославский государственный технический университет, г. Яро-славль, Российская Федерация, тел.: + 7 (906) 617-12-27; e-mail: sl79066171227@yandex.ru;
Воронов Илья Артемович, ассистент кафедры «Строительство зданий и сооружений», Ярославский государственный технический университет, г. Ярославль, Российская Федерация, тел.: + 7 (915) 983-99-05; e-mail: voronovia@ystu.ru

Анализ коррозионной стойкости наномодифицированного бетона в биологически агрессивных средах предполагает проведение многосторонних научных изысканий, охватывающих широкий спектр характеристик материалов, включая химический состав компонентов, физико-химическое взаимодействие веществ, структуру порового пространства, механические свойства и эксплуатационные характеристики конечного продукта. Использование специальных добавок на наноразмерном уровне позволяет существенно повысить устойчивость бетонных конструкций к коррозии с учетом воздействием биофакторов. Проведенное исследование подтверждает, что применение наномодификации значительно повышает устойчивость бетона к биокоррозии благодаря эффективному взаимодействию компонентов цемента с добавками на наноуровне, что улучшает адгезивные свойства и плотность матрицы материала.

Ключевые слова: коррозия, наномодификация, нанодобавки, биоактивность, антикоррозионная защита.

STUDY OF THE CORROSION RESISTANCE OF NANOMODIFIED CONCRETE UNDER CONDITIONS OF INCREASED BIOLOGICAL ACTIVITY

S. A. Loginova, I. A. Voronov

Loginova Svetlana Andreyevna, Candidate of Technical Sciences, Associate Professor of Construction of Buildings and Structures Department, Yaroslavl State Technical University, Yaroslavl, Russian Federa-tion, phone: + 7 (906) 617-12-27; e-mail: sl79066171227@yandex.ru;
Voronov Ilya Artemovich, Assistant Professor of Construction of Buildings and Structures Department, Yaroslavl State Technical University, Yaroslavl, Russian Federation, phone: + 7 (915) 983-99-05; e-mail: voronovia@ystu.ru

The study of nanomodified concrete’s corrosion resistance in biologically aggressive environments entails carrying out extensive scientific investigations encompassing various material attributes, such as the chemical makeup of its constituents, physicochemical interactions among substances, pore space architecture, and both mechanical properties and functional performance of the end product.The use of special additives at the nanoscale level significantly enhances the resistance of concrete structures to corrosion, taking into account the impact of biological factors. The conducted research confirms that the use of nanomodification significantly increases the resistance of concrete to bio-corrosion due to the effective interaction of cement components with additives at the nanoscale, which improves the adhesive properties and density of the material matrix.

Keywords: corrosion, nanomodification, nanoadditives, bioactivity, anticorrosion protection.

Полный текст статьи

ПРОБЛЕМЫ УРБАНИЗАЦИИ НА СОВРЕМЕННОМ ЭТАПЕ РАЗВИТИЯ РОССИЙСКИХ ГОРОДОВ И ПУТИ ИХ РЕШЕНИЯ

Ж. А. Зимина, О. Н. Беспалова, А. А. Айтпаева

Зимина Жанна Анатольевна, кандидат сельскохозяйственных наук, доцент кафедры экспертизы, эксплуатации и управления недвижимостью, Астраханский государственный архитектурно-строительный университет, г. Астрахань, Российская Федерация, тел.: + 7 (960) 863-97-28; e-mail: zim-zhanna@mail.ru;
Беспалова Ольга Николаевна, кандидат технических наук, доцент кафедры экспертизы, эксплуатации и управления недвижимостью, начальник учебно-методического управления, Астраханский государственный архитектурно-строительный университет, г. Астрахань, Российская Федерация, тел.: + 7 (917) 185-82-41; e-mail: bespalovaon@mail.ru;
Айтпаева Айгуль Алдунгаровна, кандидат сельскохозяйственных наук, доцент кафедры экспертизы, эксплуатации и управления недвижимостью, начальник управления научно-исследовательской работы и международных связей, Астраханский государственный архитектурно-строительный университет, г. Астрахань, Российская Федерация, тел.: + 7 (999) 725-03-67; e-mail: arman.bisaliev2012@yandex.ru

На современном этапе развития нашего государства урбанизация приобрела глобальные масштабы. Россию сегодня можно считать высокоурбанизированной страной с преимущественно городским населением, численность которого составляет 75 % от общего числа граждан [1]. С одной стороны, современные российские города являются центрами притяжения молодого, активного населения, где открываются широкие возможности, а с другой, — харак-теризуются высокой степенью индустриализацией, повышенной концентрацией инфраструктуры, приумножающей угрозы и опасности экологического кризиса [2, 3]. Поэтому актуальным становится необходимость поиска решения проблемы урбанизации городских территорий, создание безопасного города, условий комфортного проживания городского населения в нем. В статье рассматриваются актуальные вопросы проектирования и строительства автономных агрокомплексов в условиях урбанизации, основы развития современного городского сельского хозяйства как путь к решению проблемы глобализации урбанизации.

Ключевые слова: городские агрокомплексы, вертикальные фермы, урбанизированное агропроизводство, городская среда.

URBANIZATION PROBLEMS IN THE CURRENT DEVELOPMENT OF RUSSIAN CITIES AND THEIR SOLUTIONS

Zh. A. Zimina, O. N. Bespalova, A. A. Aytpayeva

Zimina Zhanna Anatolyevna, Candidate of Agricultural Sciences, Associate Professor of Real Estate Expertise, Operation, and Management Department, Astrakhan State University of Architecture and Civil Engineering, Astrakhan, Russian Federation, phone: + 7 (960) 863-97-28; e-mail: zim-zhanna@mail.ru;
Bespalova Olga Nikolayevna, Candidate of Technical Sciences, Associate Professor of Real Estate Expertise, Operation, and Management Department, Head of the Educational and Methodological Department, Astrakhan State University of Architecture and Civil Engineering, Astrakhan, Russian Federation, phone: + 7 (917) 185-82-41; e-mail: bespalovaon@mail;
Aytpaeva Aygul Aldungarovna, Candidate of Agricultural Sciences, Associate Professor of Real Estate Expertise, Operation, and Management Department, Head of the Department of Research and International Relations, Astrakhan State University of Architecture and Civil Engineering, Astrakhan, Russian Federation, phone: + 7 (999) 725-03-67; e-mail: arman.bisaliev2012@yandex.ru

At the current stage of our country’s development, urbanization has acquired global proportions. Russia today can be considered a highly urbanized country with a predominantly urban population, which accounts for 75 % of the total population [1]. On the one hand, modern Russian cities are centers of attraction for a young, active population, offering ample opportunities. On the other hand, they are characterized by a high degree of industrialization and a high concentration of infrastructure, which increases the threats and dangers of the environmental crisis [2, 3]. Therefore, the need to find a solution to the problem of urbanization of urban areas, creating a safe city with comfortable living conditions for the urban population has become urgent. This article examines current issues in the design and construction of autonomous agrocomplexes in the context of urbanization, and the fundamentals of developing modern urban agriculture as a path to solving the problem of the globalization of urbanization.

Keywords: urban agricultural complexes, vertical farms, urbanized agricultural production, urban environment.

Полный текст статьи

ОПТИМАЛЬНЫЙ ВЫБОР АНКЕРНОЙ СИСТЕМЫ ДЛЯ ФУНДАМЕНТА НА СКАЛЬНОМ ГРУНТЕ, РАБОТАЮЩЕГО НА ВЫДЕРГИВАНИЕ

А. А. Соколов, О. А. Маковецкий

Соколов Артем Александрович, аспирант, Пермский национального исследовательский политехнический университет, г. Пермь, Российская Федерация, тел.: + 7 (999)-363-99-88; e-mail: Sokolov.f963017266@yandex;
Маковецкий Олег Александрович, доктор технических наук, профессор кафедры «Строительные конструкции и вычислительная механика», Пермский национального исследовательский политехнический университет, г. Пермь, Российская Федерация; e-mail: oleg-mak@inbox.ru

Строительство фундаментов в скальных грунтах, воспринимающих значительные выдергивающие нагрузки, представляет собой актуальную задачу современного строительства в регионах со сложной климатогеологией. В статье проведен сравнительный анализ применимости различных анкерных систем для совместной работы со свайным фундаментом. На основе критической оценки традиционных и современных методов закрепления обоснована целесообразность применения химических анкерных систем. В качестве практического примера рассмотрен проект технологических эстакад ТЭЦ-2 в Норильске, для условий которого выполнен детальный анализ продукции ведущих производителей. По результатам исследования сформированы рекомендации по выбору анкерных систем, учитывающие комплекс технико-экономических, климатических и эксплуатационных критериев. Установлено, что для реализации проекта оптимально подходят продукты двух производителей, демонстрирующие сопоставимые показатели несущей способности при требуемых характеристиках.

Ключевые слова: анкерные системы, скальное основание, выдергивающая нагрузка, химический анкер, инъекционная технология, свайно-анкерный фундамент, закрепление в скалу, проектирование в Арктике.

OPTIMAL CHOICE OF AN ANCHOR SYSTEM FOR A FOUNDATION STRUCTURE UNDER TENSILE LOADS ON ROCKY SOIL

A. A. Sokolov, O. A. Makovetskiy

Sokolov Artem Aleksandrovich, postgraduate student, Perm National Research Polytechnic University, Perm, Russian Federation, phone: + 7 (999) 363-99-88; e-mail: Sokolov.f9630187266@yandex.ru;
Makovetskiy Oleg Aleksandrovich, Doctor of Technical Sciences, Professor of Building Structures and Computational Mechanics Department, Perm National Research Polytechnic University, Perm, Russian Federation; e-mail: oleg-mak@inbox.ru

The construction of foundations in rocky soils that can withstand significant pulling loads is an important task in modern construction in regions with complex climatic and geological conditions. This article provides a comparative analysis of the applicability of various anchor systems for use with pile foundations. Based on a critical evaluation of traditional and modern anchoring methods, the article argues for the use of chemical anchor systems. As a practical example, the article examines the project for the technological overpasses of the TPP-2 in Norilsk, where a detailed analysis of the products of leading manufacturers was conducted. Based on the results of the study, recommendations for the selection of anchor systems have been formulated, taking into account a set of technical, economic, climatic, and operational criteria. It has been established that the products of two manufacturers are optimal for the implemen-tation of the project, as they demonstrate comparable bearing capacity and required characteristics.

Keywords: anchor systems, rock foundation, tensile load, chemical anchor, injection technology, pile-anchor foundation, rock anchoring, Arctic construction design.

Полный текст статьи

КОММУНИКАЦИОННЫЕ ТОННЕЛИ КРУГЛОГО СЕЧЕНИЯ: КОНСТРУКТИВНЫЕ ОСОБЕНННОСТИ И РАСЧЕТ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ С ГРУНТОВЫМ МАССИВОМ

Н. В. Купчикова, Е. Е. Купчиков

Купчикова Наталья Викторовна, кандидат технических наук, доцент кафедры «Строительные конструкции, здания и сооружения», Российский университет транспорта (МИИТ), г. Москва, Российская Федерация; ORCID: 0000-0002-2986-4190; e-mail: kupchikova79@mail.ru;
Купчиков Евгений Евгеньевич, студент, Российский университет транспорта (РУТ МИИТ), г. Москва, Российская Федерация

Объектом исследования являются коммуникационные тоннели круглого сечения из железобетона, используемые для прокладки инженерных сетей в городских условиях. Актуальность работы обусловлена необходи-мостью обеспечения надежности и долговечности подземной инфраструктуры при минимизации воздействия на окружающую застройку. Целью исследования является анализ конструктивных особенностей таких тоннелей и оценка их напряженно-деформированного состояния при взаимодействии с грунтовым массивом. В качестве основного метода использовано численное моделирование в программном комплексе MIDAS GTS NX, позволяющее учесть последовательность производства работ и нелинейное поведение системы «грунт–сооружение». В результате выполнено моделирование трех тоннелей мелкого заложения в двухслойном грунтовом массиве. Получены распределения перемещений, усилий в обделке и напряжений в грунте. Установлено, что максимальные геометрические суммарные перемещения не превышают 5 см, а продольные усилия в обделке соответствуют работоспособному состоянию. Дополнительно проанализированы предельные допустимые осадки для зданий, расположенных в зоне влияния строительства. Результаты исследования показывают, что коммуникационные тоннели круглого сечения из гофролиста обеспечивают необходимую несущую способность и могут применяться при реконструкции городской инфраструктуры с учетом строгих ограничений по дополнительным деформациям оснований существующих зданий.

Ключевые слова: коммуникационный тоннель, круглое сечениет, грунтовый массив, напряженно-деформированное состояние, мелкое заложение, дополнительные деформации.

CIRCULAR COMMUNICATION TUNNELS: DESIGN FEATURES AND CALCULATION OF INTERACTION WITH SOIL

N. V. Kupchikova, Ye. Ye. Kupchikov

Kupchikova Natalya Viktorovna, Candidate of Technical Sciences, Associate Professor of Building Structures, Buildings, and Facilities Department, Russian University of Transport (MIIT), Moscow, Russian Federation; ORCID: 0000-0002-2986-4190; e-mail: kupchikova79@mail.ru;
Kupchikov Yevgeniy Yevgenyevich, student, Russian University of Transport (RUT MIIT), Moscow, Russian Federation

The subject of this study is circular reinforced concrete utility tunnels used for utility lines in urban areas. The relevance of this work stems from the need to ensure the reliability and durability of underground infrastructure while minimizing the impact on surrounding buildings. The aim of the study is to analyze the design features of these tunnels and assess their stress-strain state when interacting with the soil mass. Numerical modeling in the MIDAS GTS NX software package was used as the primary method, accounting for the work sequence and the nonlinear behavior of the soil-structure system. As a result, three shallow tunnels in a two-layer soil mass were modeled. The distributions of displacements, lining forces, and soil stresses were obtained. It was found that the maximum geometric total displacements do not exceed 5 cm, and the longitudi-nal forces in the lining correspond to a functional state. The maximum permissible settlements for buildings located within the construction impact zone were additionally analyzed. The study results show that circular utility tunnels made of corrugated sheet metal provide the required load-bearing capacity and can be used in urban infrastructure reconstruction, taking into account strict restrictions on additional deformations of existing building foundations.

Keywords: utility tunnel, circular cross-section, soil mass, stress-strain state, shallow foundation, additional deformations.

Полный текст статьи

ОЦЕНКА ВЛИЯНИЯ ДИНАМИЧЕСКИХ НАГРУЗОК ОТ РЕЛЬСОВОГО ТРАНСПОРТА НА ГРУНТОВЫЙ МАССИВ И ПОДЗЕМНЫЕ СООРУЖЕНИЯ МЕТОДОМ КОНЕЧНО-ЭЛЕМЕНТНОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ

Ю. В. Лазуткин, А. А. Еремеев

Лазуткин Юрий Викторович, аспирант, Российский университет транспорта (МИИТ), г. Москва, Российская Федерация; e-mail: LazutkinYV@mtp.mos.ru;
Еремеев Алексей Александрович, аспирант, Российский университет транспорта (МИИТ), г. Москва, Российская Федерация

Объектом исследования является грунтовый массив и подземное сооружение — тоннель, подверженные динамическому воздействию от рельсового транспорта — трамвая в условиях плотной городской застройки. Актуальность работы обусловлена необходимостью прогнозирования вибрационного воздействия на исторические здания и инженерную инфраструктуру при эксплуатации и реконструкции транспортных систем. Цель исследования – количественная оценка уровней вибраций, передаваемых в грунт от движущегося трамвая, и анализ их распределения в массиве с учетом реальной геологии и конструкций. В качестве основного метода использовано трехмерное конечно-элементное моделирование в специализированном геотехническом комплексе MIDAS GTS NX. На основе инженерно-геологических изысканий построена детализированная модель участка, включающая слоистый грунтовый массив, тоннель круглого сечения, фундаменты зданий, дорожные одежды и рельсошпальную решетку. Динамическая нагрузка от трамвая модели 71-931 «Витязь-М» задана как узловая, изменяющаяся во времени, с анализом на характерных частотах 8, 16 и 31,5 Гц. Результаты модели-рования показали, что максимальные виброперемещения в грунте достигают 5·10–⁵ м, а виброускорения – 5·10–³ м/с². Наибольшие уровни колебаний наблюдаются в верхних слоях грунта в непосредственной зоне кон-такта и экспоненциально затухают с глубиной и расстоянием. Установлено, что тоннель существенно перерас-пределяет волновое поле, выступая как жесткое включение. Полученные количественные данные и зависимости позволяют оценить зону влияния трамвайного движения и могут быть использованы при проектировании мероприятий по виброзащите исторической застройки и модернизации трамвайной инфраструктуры.

Ключевые слова: динамическое воздействие; рельсовый транспорт; трамвай; вибрация; конечно-элемент-ное моделирование; грунтовый массив; подземное сооружение; MIDAS GTS NX; зона влияния.

ASSESSMENT OF THE IMPACT OF DYNAMIC LOADS FROM RAIL TRANSPORT ON THE SOIL MASS AND UNDERGROUND STRUCTURES USING THE FINITE ELEMENT METHOD

Yu. V. Lazutkin, A. A. Yeremeyev

Lazutkin Yuriy Viktorovich, postgraduate student, Russian University of Transport (MIIT), Moscow, Russian Federation; e-mail: LazutkinYV@mtp.mos.ru;
Yeremeyev Aleksey Aleksandrovich, postgraduate student, Russian University of Transport (MIIT), Moscow, Russian Federation

The object of the study is the soil mass and an underground structure (tunnel) subjected to dynamic impact from rail transport (tram) in conditions of dense urban development. The relevance of the work is due to the need to predict the vibrational impact on historical buildings and engineering infrastructure during the operation and reconstruction of transport systems. The purpose of the study is a quantitative assessment of the vibration levels transmitted into the ground from a moving tram and an analysis of their distribution in the mass, taking into account real geology and structures. The main method used is three-dimensional finite element modeling in the specialized geotechnical complex MIDAS GTS NX. Based on engineering-geological surveys, a detailed model of the site was built, including a layered soil mass, a circular tunnel, building foundations, road pavements, and a rail-sleeper grid. The dynamic load from the tram model 71-931 «Vityaz-M» is set as a nodal load varying in time, with analysis at characteristic frequencies of 8, 16, and 31.5 Hz. The simulation results showed that the maximum vibration displacements in the soil reach 5·10⁻⁵ m, and vi-bration accelerations – 5·10–³ m/s². The highest oscillation levels are observed in the upper soil layers in the immediate contact zone and decay exponentially with depth and distance. It was found that the existing underground structure (tunnel) significantly redistributes the wave field, acting as a rigid inclusion. The obtained quantitative data and de-pendencies make it possible to assess the zone of influence of tram traffic and can be used in designing measures for vibration protection of historical buildings and modernizing tram infrastructure.

Keywords: dynamic impact; rail transport; tram; vibration; finite element modeling; soil mass; underground structure; MIDAS GTS NX; zone of influence.

Полный текст статьи