Инженерно-строительный вестник Прикаспия

Научно-технический журнал АГАСУ

СТРОИТЕЛЬСТВО И АРХИТЕКТУРА

ИНЖЕНЕРНЫЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ СРОКА БЕЗОПАСНОЙ ЭКСПЛУАТАЦИИ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ КОНСТРУКЦИЙ

И. А. Терехов

Терехов Иван Александрович, кандидат технических наук, доцент кафедры «Строительные конструкции, здания и сооружения», Российский университет транспорта» (МИИТ); ведущий научный сотрудник, Центральный научно-исследовательский и проектно-экспериментальный институт промышленных зданий и сооружений – ЦНИИПромзданий, г. Москва, Российская Федерация; тел.: + 7 (495) 482-44-65; e-mail: terekhov-i@mail.ru

В статье представлен инженерный метод определения срока безопасной эксплуатации железобетонных конструкций. Выполнен анализ исследований деградации бетона, подтверждающий правомерность линейной аппроксимации снижения прочности и, как следствие, несущей способности конструкций для практических расчетов. Проведена статистическая обработка архива натурных обследований 738 общественных и производственных зданий, выполненных АО «ЦНИИПромзданий». В результате обработки данных получена зависимость процента снижения несущей способности от срока эксплуатации, которая с высокой достоверностью аппроксимируется линейной функцией на интервале 0–25 лет. Полученные результаты верифицированы сопоставлением с данными нормативных методик. Разработанный метод может быть использован при оценке технического состояния, прогнозировании остаточного ресурса и планировании ремонтных мероприятий.

Ключевые слова: железобетонные конструкции, деградация бетона, срок безопасной эксплуатации, несущая способность, остаточный ресурс, техническое состояние, натурные обследования, линейная аппроксимация, прогнозирование, коррозия бетона.

ENGINEERING METHOD FOR DETERMINING THE SAFE OPERATION PERIOD OF REINFORCED CONCRETE STRUCTURES

I. A. Terekhov

Terekhov Ivan Aleksandrovich, Candidate of Technical Sciences, Associate Professor of «Building Structures, Buildings and Structures» Department, Russian University of Transport (MIIT); Leading Researcher, Central Research and Design and Experimental Institute of Industrial Buildings and Structures – TsNIIPromzdaniy, Moscow, Russian Federation, phone: + 7 (495) 482-44-65; e-mail: terekhov-i@mail.ru

The article presents an engineering method for determining the safe service life of reinforced concrete structures. It analyzes studies on concrete degradation, confirming the validity of linear approximation of the decrease in strength and, consequently, the load-bearing capacity of structures for practical calculations. The study involves statistical processing of an archive of field surveys of 738 public and industrial buildings conducted by JSC TsNIIPromzdaniy. The data processing results in a dependence of the percentage of decrease in load-bearing capacity on the service life, which is accurately approximated by a linear function in the range of 0–25 years. The obtained results are verified by comparison with the data of regulatory methods. The developed method can be used in assessing the technical condition, forecasting the residual resource and planning of repair measures.

Keywords: reinforced concrete structures, concrete degradation, safe operating period, load-bearing capacity, residual resource, technical condition, field surveys, linear approximation, forecasting, concrete corrosion.

Полный текст статьи

СИЛОВОЕ СОПРОТИВЛЕНИЕ И ДИНАМИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ РАМНЫХ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ КОНСТРУКЦИЙ ПРИ ХРУПКОМ И ПЛАСТИЧЕСКОМ РАЗРУШЕНИИ

П. А. Кореньков, С. Е. Хохлунов

Кореньков Павел Анатолиевич, кандидат технических наук, доцент кафедры промышленного и гражданского строительства, Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет, г. Москва, Российская Федерация, тел.: + 7 (495) 287-49-14 доб. 1765; e-mail: kpa_gbk@mail.ru;
Хохлунов Сергей Евгеньевич, студент, Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет, г. Москва, Российская Федерация, тел.: + 7 (910) 854-87-35; e-mail: khokhlunov02mf@mail.ru

Исследовано напряженно-деформированное состояние железобетонных элементов фрагмента рамного железобетонного каркаса при потере несущей способности крайней колонный с учетом физически нелинейных характеристик материалов. Установлен характер поведения системы в зависимости от типа разрушения (пластическое или хрупкое) на разных уровнях эксплуатационной нагрузки. Динамическое догружение определялось методом прямого динамического расчета с интегрированием уравнений движения и учетом демпфирования. Выявлено, что при пластическом разрушении конструкция эффективнее поглощает и рассеивает энергию, что ведет к быстрому затуханию колебаний. На основе полученных данных обнаружено, что при хрупком характере разрушения колебательный процесс отсутствует при предельной нагрузке, что говорит о развитии прогрессирующего обрушения. При этом для рассмотренных фрагментов установлено, что наиболее стремительный рост внутренних усилий характерен для переармированных конструкций.

Ключевые слова: железобетон, прогрессирующее обрушение, узловые зоны, колебательный процесс, хрупкое и пластическое разрушение.

FORCE RESISTANCE AND DYNAMIC CHARACTERISTICS OF REINFORCED CONCRETE FRAME STRUCTURES UNDER BRITTLE AND PLASTIC FAILURE

P. A. Korenkov, S. Ye. Khokhlunov

Korenkov Pavel Anatolyevich, Candidate of Technical Sciences, Associate Professor of Industrial and Civil Engineering Department, National Research Moscow State University of Civil Engineering, Moscow, Russian Federation, phone: + 7 (495) 287-49-14; e-mail: kpa_gbk@mail.ru;
Khokhlunov Sergey Yevgenyevich, student, National Research Moscow State University of Civil Engineering, Moscow, Russian Federation, phone: + 7 (910) 854-87-35; e-mail: khokhlunov02mf@mail.ru

The stress-strain state of reinforced concrete elements of a frame reinforced concrete frame fragment was studied in the case of loss of load-bearing capacity of the extreme column, taking into account the physically nonlinear characteristics of the materials. The behavior of the system was determined depending on the type of failure (plastic or brittle) at different levels of operational load. Dynamic overloading was determined using the method of direct dynamic calculation with integration of the equations of motion and taking into account damping. It was found that during plastic failure, the structure absorbs and dissipates energy more effectively, leading to rapid damping of vibrations. Based on the data obtained, it was established that in the case of brittle failure, there is no oscillatory process at the ultimate load, which indicates the development of progressive collapse. In addition, it was found that over-reinforced structures exhibit the most rapid increase in internal forces.

Keywords: reinforced concrete, progressive collapse, nodal zones, oscillatory process, brittle and plastic failure.

Полный текст статьи

ОЦЕНКА ТЕХНИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ СИСТЕМ ВЕНТИЛЯЦИИ В ТОРГОВЫХ ЦЕНТРАХ НА ОСНОВЕ МЕТОДА ПРОГНОЗИРОВАНИЯ

К. О. Чичиров, В. А.Гарькина, Т. Ю. Мамелина

Чичиров Константин Олегович, кандидат технических наук, доцент кафедры «Теплогазоснабжение и вентиляция», Пензенский государственный университет архитектуры и строительства, г. Пенза, Российская Федерация; e-mail: olegovich.79@mail.ru;
Гарькина Валерия Александровна, магистрант, Пензенский государственный университет архитектуры и строительства, г. Пенза, Российская Федерация; e-mail: valeriya-va@inbox.ru;
Мамелина Татьяна Юрьевна, кандидат биологических наук, заведующий кафедрой «Защита в чрезвычайных ситуациях», Пензенский казачий институт технологий (филиал) Московского государственного университета технологий и управления имени К. Г. Разумовского (Первый казачий университет), г. Пенза, Российская Федерация; e-mail: tmamelina@yandex.ru

Предлагается методология оценки технического состояния вентиляционных систем в торговых центрах с использованием прогностических моделей. Сформулирован комплексный подход к диагностике оборудования, опирающийся на анализ эксплуатационных характеристик и математическое моделирование процессов деградации элементов систем. Разработана модель прогнозирования остаточного ресурса вентиляционных установок, учитывающая совокупное влияние факторов износа, режимов эксплуатации и параметров окружающей среды. Приведен практический пример расчета показателей технического состояния вентиляционной системы крупного торгового центра. Полученные результаты могут быть использованы для оптимизации регламентов технического обслуживания и повышения энергоэффективности систем обеспечения микроклимата коммерческих объектов.

Keywords: вентиляция торговых центров, техническое состояние, прогнозирование отказов, остаточный ресурс, диагностика оборудования, математическое моделирование, эксплуатационная надежность, энергоэффективность, техническое обслуживание, системы жизнеобеспечения.

ASSESSMENT OF THE TECHNICAL CONDITION OF VENTILATION SYSTEMS IN SHOPPING CENTERS BASED ON THE FORECASTING METHOD

K. O. Chichirov, V. A. Garkina, T. Yu. Mamelina

Chichirov Konstantin Olegovich, Candidate of Technical Sciences, Associate Professor of Heat and Gas Supply and Ventilation Department, Penza State University of Architecture and Civil Engineering, Penza, Russian Federation; e-mail: olegovich.79@mail.ru;
Garkina Valeriya Aleksandrovna, undergraduate student, Penza State University of Architecture and Civil Engineering, Penza, Russian Federation; e-mail: valeriya-va@inbox.ru;
Mamelina Tatyana Yuryevna, Candidate of Biological Sciences, Head of Emergency Protection Department, Penza Cossack Institute of Technology (branch) of the Moscow State University of Technology and Management named after K. G. Razumovsky (First Cossack University), Penza, Russian Federation; e-mail: tmamelina@yandex.ru

Methodology for assessing the technical condition of ventilation systems in shopping centers using predictive models is proposed. A comprehensive approach to ventilation equipment diagnostics is formulated, based on the analysis of operational characteristics and mathematical modeling of system component degradation processes. A mathematical model for predicting the remaining service life of ventilation units has been developed, taking into account the combined influence of wear factors, operating modes, and environmental parameters. A practical example of calculating the technical condition indicators of a ventilation system in a large shopping center is provided. The results obtained can be used to optimize maintenance schedules and improve the energy efficiency of microclimate control systems in commercial facilities.

Ключевые слова: shopping center ventilation, technical condition, failure prediction, remaining service life, equipment diagnostics, mathematical modeling, operational reliability, energy efficiency, maintenance, life support systems.

Полный текст статьи

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ПРОЦЕССА ДОМЕННОГО ПИРОЛИЗА ДЛЯ ПЕРЕРАБОТКИ БЫТОВЫХ И ПРОМЫШЛЕННЫХ ОТХОДОВ

Р. И. Шаяхмедов, Ю. И. Убогович, В. Ф. Протопопов

Шаяхмедов Растам Ирфагильевич, кандидат экономических наук, доцент кафедры экспертизы, эксплуатации и управления недвижимостью, Астраханский государственный архитектурно-строительный университет, г. Астрахань, Российская Федерация, тел.: + 7 (917) 091-53-34; e-mail: rastams@mail.ru;
Убогович Юлия Ивановна, кандидат экономических наук, заведующая кафедрой экспертизы, эксплуатации и управления недвижимостью, Астраханский государственный архитектурно-строительный университет, г. Астрахань, Российская Федерация, тел.: + 7 (928) 237-83-55; e-mail: yubogovich@bk.ru;
Протопопов Василий Федорович, студент, Астраханский государственный архитектурно-строительный университет, г. Астрахань, Российская Федерация, тел.: + 7 (917) 177-64-21; e-mail: vasya210120@mail

При пиролизе перерабатываемые отходы распадаются на простые молекулы, превращаясь в пиролизный газ, жидкость и золу. Высокотемпературный пиролиз характеризуется максимальным выходом пиролизного газа и минимальным выходом жидких продуктов и твердого остатка. Цель исследования – разработка способа загрузки твердых бытовых отходов, нефтешламов и шламов водоочистки в доменную печь без увеличения плотности и уменьшения проницаемости доменной шихты. Гипотеза о принципиальной возможности существования вышеупомянутого способа загрузки рассматривается и проверяется впервые. При анализе используются методы и приемы инновационного консалтинга. В результате исследрования доказана принципиальная возможность существования способа загрузки твердых бытовых отходов, нефтешламов и шламов водоочистки в доменную печь. При предлагаемой организации технологического процесса они загружаются порционно через верхнюю часть доменной печи вместо доменной шихты, попадая непосредственно в жидкий шлак и мгновенно подвергаясь высокотемпературному пиролизу.

Ключевые слова: высокотемпературный пиролиз, пиролизный газ, пиролизный кокс, доменная печь, доменная шихта, твердые бытовые отходы, нефтешламы. шламы водоочистки, жидкий шлак.

THE USЕ BLAST FURNACE PYROLYSIS PROCESS FOR PROCESSING HUSEHOLD AND INDUSTRIAL WASTE

R. I. Shayakhmedov, Yu. I. Ubogovich, V. F. Protopopov

Shayakhmedov Rastam Irfagilyevich, Candidate of Economic Sciences, Associate Professor of Expertise, Operation and Management of Real Estate Department, Astrakhan State University of Architecture and Civil Engineering, Astrakhan, Russian Federation, phone: + 7 (917) 091-53-34; e-mail: rastams@mail.ru;
Ubogovich Yuliya Ivanovna, Candidate of Economic Sciences, Head of Expertise, Operation and Management of Real Estate Department, Astrakhan State University of Architecture and Civil Engineering, Astrakhan, Russian Federation, phone: + 7 (928) 237-83-55; e-mail: yubogovich@bk.ru;
Protopopov Vasiliy Fedorovich, student, Astrakhan State University of Architecture and Civil Engineering, Astrakhan, Russian Federation, phone: + 7 (917) 177-64-21; e-mail: vasya210120@mail

During pyrolysis, recyclable waste breaks down into simple molecules, turning into pyrolysis gas, liquid and ash. High-temperature pyrolysis is characterized by a maximum output of pyrolysis gas and a minimum output of liquid products and solid residue. The purpose of the study is to develop a method for loading solid household waste, oil sludge and water treatment sludge into a blast furnace without increasing the density and reducing the permeability of the blast furnace charge. The hypothesis of the fundamental possibility of the existence of the above-mentioned download method is being considered and verified for the first time. The analysis uses methods and techniques of innovative consulting. The study proved that the fundamental possibility of the existence of a method for loading solid household waste, oil sludge and water treatment sludge into a blast furnace has been proved. With the proposed organization of the technological process, solid household waste, oil sludge and water treatment sludge are loaded in portions through the upper part of the blast furnace without blast furnace charge, falling directly into the liquid slag and instantly undergoing high-temperature pyrolysis.

Keywords: high-temperature pyrolysis, pyrolysis gas, pyrolysis coke, blast furnace, blast furnace charge, solid household waste, oil sludge. water treatment sludge, liquid slag.

Полный текст статьи

ПОЛУЧЕНИЕ ФИБРОПЕНОГИПСА НА ОСНОВЕ ФОСФОГИПСА

А. А. Провоторов, Е. В. Тарарушкин

Провоторов Алексей Александрович, аспирант, Российский университет транспорта (МИИТ), г. Москва, Российская Федерация; e-mail: prov40@mail.ru;
Тарарушкин Евгений Викторович, кандидат физико-математических наук, доцент кафедры «Здания и сооружения на транспорте», Российский университет транспорта (МИИТ), г. Москва, Российская Федерация; e-mail: evgeny.tararushkin@yandex.ru

Использование фосфогипса при производстве строительных материалов и изделий является актуальным благодаря утилизации многотоннажных отходов химической промышленности и дешевизне минерального вяжущего. В настоящей работе рассмотрены вопросы, связанные с получением фибропеногипса на основе фосфогипса. Рассмотрены такие вопросы, как получение стабильной пены на основе синтетического пенообразователя, равномерное распределение в пене полипропиленовой фибры, дозировка фосфогипса в заранее подготовленную пену с фиброй, формование и твердение фибропеногипсовой смеси. В результате исследования получены образцы фибропеногипса плотностью 284 кг/м3. Прочность образцов на сжатие составила 0,6 МПа, а прочность при изгибе − 0,05 МПа. Определение удельной эффективной активности естественных радионуклидов показало, что композитный материал на основе фосфогипса относится к I классу.

Ключевые слова: утилизация отходов химической промышленности, фосфогипс, фибропеногипс, прочность, ак-тивность радионуклидов.

FIBER-REINFORCED LIGHTWEIGHT FOAMED COMPOSITE BASED ON PHOSPHOGYPSUM

A. A. Provotorov, Ye. V. Tararushkin

Provotorov Aleksey Aleksandrovich, postgraduate student, Russian University of Transport (MIIT), Moscow, Russian Federation; e-mail: prov40@mail.ru;
Tararushkin Yevgeniy Viktorivich, Candidate of Physical and Mathematical Sciences, Associate Professor of Buildings and Structures in Transport Department, Russian University of Transport (MIIT), Moscow, Russian Federation; e-mail: evgeny.tararushkin@yandex.ru

The utilization of phosphogypsum in building materials presents a promising avenue for recycling high-volume industrial waste while providing a low-cost mineral binder. This study investigates the production of a lightweight, fiber-reinforced foam composite from phosphogypsum. Key procedural steps—including the generation of stable foam with a synthetic agent, uniform dispersion of polypropylene fiber, precise dosing of phosphogypsum, and subsequent molding and curing – are examined. The resulting composite exhibits a density of 284 kg/m3, with compressive and flexural strengths of 0,6 MPa and 0,05 MPa, respectively. Radiological assessment confirms that the specific effective activity of natural radionuclides classifies the mate-rial as Class I, confirming its safety for use in construction.

Keywords: waste disposal, phosphogypsum, fiber-reinforced foam gypsum, strength, radionuclide activity.

Полный текст статьи

КИНЕТИКА НАБОРА ПРОЧНОСТИ ФОСФОГИПСА

А. А. Провоторов, Е. В. Тарарушкин

Провоторов Алексей Александрович, аспирант, Российский университет транспорта (МИИТ), г. Москва, Российская Федерация; e-mail: prov40@mail.ru;
Тарарушкин Евгений Викторович, кандидат физико-математических наук, доцент кафедры «Здания и сооружения на транспорте», Российский университет транспорта (МИИТ), г. Москва, Российская Федерация; e-mail: evgeny.tararushkin@yandex.ru

Исследована кинетика набора прочности гидратированного фосфогипса. В качестве вяжущих рассмотрено два типа очищенного фосфогипса с преимущественным содержанием β- и α-модификаций полугидрата сульфата кальция соответственно. На их основе изготовили также образцы с добавлением полипропиленовой фибры. Измерения плотности материалов, их прочности при сжатии и изгибе проводили в течение трех месяцев. Исследование показало, что наиболее интенсивное испарение воды из образцов происходит к седьмым суткам для обоих типов фосфогипса. В результате испытаний на прочность в возрасте двух часов установлено, что β-модификации соответствует марка Г-2, а α-модификации – марка Г-10. Для обоих типов фосфогипса характерно нарастание прочности к 60-м и 90-м суткам для β- и α-модификаций соответственно. Прирост прочности на сжатие для β-модификации составил 384 % по сравнению с прочностью в возрасте двух часов, а для α-модификации – 99 %.

Ключевые слова: фосфогипс, фосфорные примеси, твердение, плотность, пористость, прочность, кинетика набора прочности.

TIME-DEPENDENT STRENGTH DEVELOPMENT OF PHOSPHOGYPSUM

A. A. Provotorov, Ye. V. Tararushkin

Provotorov Aleksey Aleksandrovich, postgraduate student, Russian University of Transport (MIIT), Moscow, Russian Federation; e-mail: prov40@mail.ru;
Tararushkin Yevgeniy Viktorivich, Candidate of Physical and Mathematical Sciences, Associate Professor of Buildings and Structures in Transport Department, Russian University of Transport (MIIT), Moscow, Russian Federation; e-mail: evgeny.tararushkin@yandex.ru

The strength development kinetics of hydrated phosphogypsum was investigated. Two types of phosphogypsum with mainly content of β- and α-hemihydrate, respectively, were examined. Samples with the addition of polypropylene fiber were also produced. Determinations of material density, compressive strength, and flexural strength were conducted over a period of 3 months. Density measurements of the samples showed that the most intensive evaporation of water occurs on the 7th day for both types of phosphogypsum. Strength tests at 2 hours of age indicated that the β-hemihydrate corresponds to grade G-2, while the α-hemihydrate corresponds to grade G-10. The study of strength development kinetics revealed that for both types of phosphogypsum, strength increases up to 60 and 90 days for β- and α-hemihydrate, respectively. The increase in compressive strength for β-hemihydrate amounted to 384 % compared to the strength at 2 hours of age, while for α-hemihydrate, the increase was 99 %.

Keywords: phosphogypsum, phosphorus impurities, hardening, density, porosity, strength, time-dependent strength development.

Полный текст статьи

ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ КОНЦЕПЦИИ ФОРМИРОВАНИЯ СТРОИТЕЛЬНОГО КОМПЛЕКСА В ОСВОБОЖДЕННОМ ГОРОДЕ С УЧАСТИЕМ ПРЕДПРИЯТИЙ ДРУГИХ РЕГИОНОВ

Ю. И. Тилинин

Тилинин Юрий Иванович, кандидат технических наук, доцент кафедры технологии строительного производства, Санкт-Петербургский государственный архитектурно-строительный университет, г. Санкт-Петербург, Российская Федерация, тел.: + 7 (905) 232-16-34; e-mail: tilsp@inbox.ru

Анализ практического опыта восстановления зданий и сооружений в Мариуполе показал важность формирования строительного комплекса города для производства масштабных строительных работ. В начальный период осуществляется экстренное восстановление объектов жизнеобеспечения, в основной формируется строительный комплекс, в нормальный – строительный комплекс формируется с учетом стратегии развития города. Научная проблема заключается в выборе эффективной технологии производства работ, на основе которой складывается строительный комплекс. На основе многокритериальной экспертной оценки установлено, что применение монолитных технологий остается приоритетным. Стоимость монолитного строительства ниже в связи с наличием местных материалов (песка и щебня) и благоприятного климата в Мариуполе. Сборное строительство возможно только с использованием ком-плектующих из соседних регионов, что увеличивает стоимость по сравнению с монолитными технологиями с использованием местных материалов.

Ключевые слова: масштабная реконструкция, техническое состояние, объемы работ, ресурсное обеспечение, концепция, строительный комплекс, сравнение технологий, монолитное строительство, местные материалы.

TECHNOLOGICAL FOUNDATIONS OF THE CONCEPT OF FORMING A CONSTRUCTION COMPLEX IN A LIBERATED CITY WITH THE PARTICIPATION OF ENTERPRISES FROM OTHER REGIONS

Yu. I. Tilinin

Tilinin Yuriy Ivanovich, Candidate of Technical Sciences, Associate Professor of Construction Technology Department, Saint Petersburg State University of Architecture and Civil Engineering, Saint Petersburg, Russian Federation, phone: + 7 (905) 232-16-34; e-mail: tilsp@inbox.ru

An analysis of practical experience in the renovation of buildings and structures in Mariupol demonstrated the importance of developing the city’s construction complex for carrying out large-scale construction work. In the initial period, emergency restoration of vital facilities is carried out; in the main period, the construction complex is formed; in the normal period, the construction complex is developed taking into account the urban development strategy. The scientific problem lies in the selection of an effective technology for the production of works, on the basis of which a construction complex is formed. A multi-criteria expert assessment showed that the use of monolithic technologies remains a priority. The cost of monolithic construction is lower due to the availability of local materials (sand and crushed stone) and the favorable climate in Mariupol. Prefabricated construction is only possible using components from neighboring regions, which increases the cost compared to monolithic technologies using local materials.

Keywords: large-scale reconstruction, technical condition, volume of work, resource provision, concept, construction complex, comparison of technologies, monolithic construction, local materials.

Полный текст статьи

ОПТИМИЗАЦИЯ ОРГАНИЗАЦИИ РАБОТ НА ОБЪЕКТАХ КУЛЬТУРНОГО НАСЛЕДИЯ: ЭНТРОПИЙНЫЙ ПОДХОД

И. Н. Гарькин, А. О. Попов, О. Л. Викторова

Гарькин Игорь Николаевич, кандидат исторических наук, кандидат технических наук, заведующий кафедрой архитектуры, реставрации и дизайна, Российский университет дружбы народов имени Пат-риса Лумумбы, г. Москва, Российская Федерация; e-mail: igor_garkin@mail.ru;
Попов Антон Олегович, доктор технических наук, доцент, заведующий кафедрой конструктивно дизайнерского проектирования, Казанский федеральный (Приволжский) университет, г.Казань, Россий-ская Федерация; e-mail: AnOPopov@kpfu.ru;
Викторова Ольга Леонидовна, кандидат технических наук, доцент кафедры «Городское строительство и архитектура», Пензенский государственный университет архитектуры и строительства, г.Пенза, Российская Федерация; e-mail: olga-viktorova@rambler.ru

Применение энтропийного подхода для оптимизации организации реставрационных и строительно-монтажных работ на объектах культурного наследия. Предложена математическая модель, основанная на теории информационной энтропии Шеннона, позволяющая количественно оценить степень неопределенности и хаотичности в организации работ. Разработан метод минимизации энтропии системы управления проектом через оптимальное распределение ресурсов, последовательности выполнения операций и координации исполнителей. Приведен практический пример расчета энтропийных показателей для типового объекта культурного наследия с демонстрацией эффективности предложенного подхода. Результаты исследования показывают, что снижение организационной энтропии на 35–40 % приводит к сокращению сроков выполнения работ на 20–25 % и повышению качества реставрации при соблюдении требований сохранности объекта.

Ключевые слова: объекты культурного наследия, организация строительства, энтропия, оптимизация, управление проектами, реставрация, информационная теория, организационная эффективность, ресурсное планирование.

OPTIMIZING WORK ORGANIZATION AT CULTURAL HERITAGE SITES: AN ENTROPY APPROACH

I. N. Garkin, A. O. Popov, O. L. Viktorova

Garkin Igor Nikolayevich, 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;
Popov Anton Olegovich, Doctor of Technical Sciences, Associate Professor, Head of Structural Design Engineering Department, Kazan Federal (Volga Region) University, Kazan, Russian Federation; e-mail: AnOPopov@kpfu.ru;
Viktorova Olga Leonidovna, Candidate of Technical Sciences, Associate Professor of Urban Construction and Architecture Department, Penza State University of Architecture and Construction, Penza, Russian Federation; e-mail: olga-viktorova@rambler.ru

Applying an entropy approach to optimizing restoration and construction work at cultural heritage sites. A mathematical model based on Shannon’s theory of information entropy is proposed, allowing for a quantitative assessment of the degree of uncertainty and chaos in work organization. A method for minimizing the entropy of a project management system through optimal resource allocation, operation sequence, and coordination of performers is developed. A practical example of calculating entropy indicators for a typical cultural heritage site is provided, demonstrating the effectiveness of the proposed approach. The study results show that a 35–40 % reduction in organizational entropy leads to a 20–25 % reduction in work completion time and an improvement in restoration quality while meeting site preservation requirements.

Keywords: cultural heritage sites, construction organization, entropy, optimization, project management, restoration, information theory, organizational efficiency, resource planning.

Полный текст статьи

ТРЕЩИНОСТОЙКОСТЬ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ ЭЛЕМЕНТОВ ИЗ ВЫСОКОПРОЧНОГО БЕТОНА: СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ МЕТОДОВ РАСЧЕТА ПО НОРМАМ РФ, США И РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ

М. А. Амелина, Е. А. Громова

Амелина Маргарита Андреевна, старший преподаватель кафедры фундаментального образования, Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет, г. Москва, Российская Федерация, тел.: + 7 (951) 073-26-98; e-mail: AmelinaMA@mgsu.ru;
Громова Елена Александровна, студент, Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет, г. Москва, Российская Федерация, тел.: + 7 (965) 256-72-73; e-mail: lena-gromova-2000@mail.ru

В статье исследуется актуальная проблема расчета трещиностойкости железобетонных элементов из высокопрочного бетона (ВБ), играющая ключевую роль в обеспечении их долговечности и эксплуатационной пригодности. Проведен сравнительный анализ методов определения ширины раскрытия трещин по трем нормативным базам: российским (СП 63.13330), американским (ACI 318) и гармонизированным с Еврокодом белорусским нормам (СТБ EN 1992-1-1). На примере типового изгибаемого элемента выявлены и проанализированы количественные и качественные расхождения в результатах расчетов, обусловленные различиями в исходных расчетных моделях и степени учета специфики ВБ. Установлено, что нормы Республики Беларусь, базирующиеся на принципах Еврокода, обеспечивают наиболее детализированный подход, адаптированный для современных высокопрочных материалов. Сформулированы практические рекомендации для проектировщиков.

Ключевые слова: высокопрочный бетон, трещиностойкость, железобетонные элементы, ширина раскрытия трещин, нормативное проектирование, сравнительный анализ.

CRACK RESISTANCE OF REINFORCED CONCRETE ELEMENTS MADE OF HIGH-STRENGTH CONCRETE: A COMPARATIVE ANALYSIS OF CALCULATION METHODS ACCORDING TO THE STANDARDS OF THE RUSSIAN FEDERATION, THE USA, AND THE REPUBLIC OF BELARUS

M. A. Amelina, Ye. A. Gromova

Amelina Margarita Andreyevna, Senior lecturer of Fundamental Education Department, National Research Moscow State University of Civil Engineering, Moscow, Russian Federation, phone: + 7 (951) 073-26-98; e-mail: AmelinaMA@mgsu.ru;
Gromova Yelena Aleksandrovna, student, National Research Moscow State University of Civil Engineering, Moscow, Russian Federation, phone: + 7 (965) 256-72-73; e-mail: lena-gromova-2000@mail.ru

This article examines the pressing issue of calculating the crack resistance of reinforced concrete elements made of high-strength concrete (HSC), which plays a key role in ensuring their durability and serviceability. A comparative analysis of crack width determination methods is conducted using three regulatory frameworks: Russian (SP 63.13330), American (ACI 318), and Belarusian standards harmonized with Eurocode (STB EN 1992-1-1). Using a typical bending element as an example, quantitative and qualitative discrepancies in calculation results are identified and analyzed, due to differences in the initial calculation models and the degree to which the specifics of HSC are taken into account. It is established that the standards of the Republic of Belarus, based on Eurocode principles, provide the most detailed approach, adapted for modern high-strength materials. Practical recommendations for designers are formulated.

Keywords: high-strength concrete, crack resistance, reinforced concrete elements, crack width, normative design, comparative analysis.

Полный текст статьи

ИССЛЕДОВАНИЕ МЕТОДОВ РАСЧЕТА ПРЕДЕЛЬНОГО ЗНАЧЕНИЯ НЕСУЩЕЙ СПОСОБНОСТИ ИЗГИБАЕМОГО ЖЕЛЕЗОБЕТОННОГО ЭЛЕМЕНТА

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

Данная работа является дополнением к ранее опубликованным результатам экспериментального исследования, призванная показать и представить к обсуждению теоретические предпосылки к уточнению критериев особого предельного состояния изгибаемых железобетонных элементов. Рассмотрена актуальность защиты зданий и сооружений от прогрессирующего обрушения, в том числе путем уточнения критериев особого предельного состояния. В работе представлен ретроспективный анализ методов расчета железобетонных конструкций, а также основные принципы, действующие при расчете железобетонных конструкций с начала XX века по настоящее время. Представлено сравнение результатов расчета предельного значения несущей способности изгибаемого элемента на основе методики ОСТ 90003-38, СП 63.13330.2018, а также расчета в нелинейной постановке с некоторыми корректировками. Изложены предложения по уточнению расчета изгибаемого железобетонного элемента по прочности с учетом фактического напряженно-деформированного состояния наиболее нагруженного сечения.

Ключевые слова: методы расчета, история развития теории железобетона, изгибаемые элементы, результаты исследования натурного эксперимента, особое предельное состояние.

RESEARCH OF METHODS FOR CALCULATING THE ULTIMATE VALUE OF THE BEARING CAPACITY OF A FLEXURAL REINFORCED CONCRETE ELEMENT

S. D. Shmakov

Shmakov Sergey Dmitriyevich, 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: shma-kov.eng@yandex.ru

This paper supplements previously published experimental results and aims to demonstrate and present for discussion the theoretical prerequisites for refining the ultimate limit state criteria for flexural reinforced concrete elements. The relevance of protecting buildings and structures from progressive collapse is considered, including by refining the ultimate limit state criteria. This paper presents a retrospective analysis of reinforced concrete design methods, as well as the basic principles used in the design of reinforced concrete structures from the early 20th century to the present. A comparison is presented of the ultimate load-bearing capacity calculation results for a flexural element based on the OST 90003-38 and SP 63.13330.2018 standards, as well as a nonlinear calculation with some adjustments. Proposals are presented for refining the strength calculation of a flexural reinforced concrete element, taking into account the actual stress-strain state of the most heavily loaded section.

Keywords: calculation methods, history of the development of reinforced concrete theory, bending elements, results of a full-scale experiment, special limit state.

Полный текст статьи

ПЕРЕРАСПРЕДЕЛЕНИЕ УСИЛИЙ И ТРЕЩИНООБРАЗОВАНИЕ В ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ РАМАХ ПРИ АВАРИЙНЫХ ВОЗДЕЙСТВИЯХ

С. Р. Меликестян, П. А. Кайдас

Меликсетян Сергей Романович, преподаватель кафедры промышленного и гражданского строительства, Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет, г. Москва, Российская Федерация, тел.: + 7 (934) 888-44-00; e-mail: MeliksetyanSR@mgsu.ru;
Кайдас Павел Анатольевич, старший преподаватель кафедры промышленного и гражданского строительства, Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет, г. Москва, Российская Федерация, тел.: + 7 (978) 808-12-26; e-mail: KaydasPA@mgsu.ru

В статье представлены результаты конечно-элементного моделирования четырех серий монолитных железобетонных рам, различающихся схемами армирования. Выполнен сравнительный анализ податливости узловых сопряжений в условиях аварийного нагружения. Нагрузочные и жесткостные характеристики назначались на основе несущей способности расчетных сечений. В качестве диагностических областей рассмотрены опорные зоны ригеля над удаляемой средней и крайней колоннами. Оценивалось изменение изгибающих моментов и параметров трещинообразования. Чис-ленные эксперименты подтвердили определяющее влияние исходного уровня статического нагружения, конструктивного армирования и податливости узлов на динамическую трещиностойкость рамных систем. Полученные данные могут быть использованы для оценки живучести зданий и сооружений при запроектных воздействиях.

Ключевые слова: монолитные рамные каркасы, сложное напряженно-деформированное состояние, аварийное воздействие, конечно-элементное моделирование.

REDISTRIBUTION OF FORCES AND CRACK FORMATION IN REINFORCED CONCRETE FRAMES UNDER ACCIDENTAL IMPACTS

S. R. Melikestyan, P. A. Kaydas

Meliksetyan Sergey Romanovich, Lecturer of Industrial and Civil Engineering Department, Moscow State University of Civil Engineering (National Research University), Russian Federation, phone: + 7 (934) 888-44-00; e-mail: MeliksetyanSR@mgsu.ru;
Kaydas Pavel Anatolyevich, Senior Lecturer of Industrial and Civil Engineering Department, Moscow State University of Civil Engineering (National Research University), Russian Federation, phone: + 7 (978) 808-12-26; e-mail: KaydasPA@mgsu.ru

This article presents the results of finite element modeling for four series of monolithic reinforced concrete frames with different reinforcement patterns. A comparative analysis of the joint compliance under emergency loading conditions is performed. Load and stiffness characteristics were assigned based on the bearing capacity of the design sections. The beam support zones above the removed middle and outer columns are considered as diagnostic areas. Changes in bending moments and crack formation parameters were assessed. Numerical experiments confirmed the decisive influence of the initial static loading level, structural reinforcement, and joint compliance on the dynamic crack resistance of frame systems. The obtained data can be used to assess the survivability of buildings and structures under beyond-design-basis impacts.

Keywords: monolithic frame structures, complex stress-strain state, emergency impact, finite element modeling.

Полный текст статьи

РАСЧЕТ ОСНОВНЫХ ПАРАМЕТРОВ ТРЕЩИНОСТОЙКОСТИ НА ПРИМЕРЕ ДВУХКОНСОЛЬНОГО ЦЕНТРАЛЬНО НАГРУЖЕННОГО ЭЛЕМЕНТА

П. Г. Маслов, М. В. Шавыкина

Маслов Павел Геннадьевич, аспирант, Институт пути строительства и сооружений Российского университета транспорта (МИИТ), г. Москва, Российская Федерация, тел.: + 7 (985) 411-11-01; e-mail: maslov007@mail.ru;
Шавыкина Марина Витальевна, кандидат технических наук, доцент кафедры «Строительные конструкции, здания и сооружения», Института пути строительства и сооружений Российского университета транспорта (МИИТ), г. Москва, Российская Федерация, тел.: + 7 (906) 047-42-32; e-mail: shavikina.marina@yandex.ru

В статье рассматривается проблема обоснованного назначения параметров железобетонных конструкций (класс бетона, размеры поперечного сечения, площадь продольной арматуры), которые в современной практике проектирования часто завышаются из-за жестких требований норм по ограничению ширины раскрытия трещин при отсутствии необходимости такого запаса по условиям прочности и деформативности. Целью исследования является разработка теоретических основ методики расчета трещинообразования, позволяющей уточнить расстояние между трещинами и ширину их раскрытия на основе объединения положений механики разрушения и традиционных подходов строительной механики. В качестве базовой расчетной модели принят двухконсольный центрально нагруженный элемент, характеризующийся предсказуемым распределением растягивающих и сжимающих напряжений, что упрощает анализ энергетического баланса при развитии трещин. Метод исследования базируется на использовании канонических уравнений метода сил с учетом несовместимости деформаций арматуры и бетона, а также гипотезы Томаса – Голышева о накоплении относительных взаимных смещений. Получены аналитические зависимости для определения усилий в зоне трещинообразования, выраженные через параметры, зависящие от геометрических характеристик сечения, высоты раскрытия трещины и свойств материалов. Установлено, что предложенный подход позволяет раскрыть статическую неопределимость задачи о возмущении напряженно-деформированного состояния после нарушения сплошности бетона. Выводы подтверждают возможность уточнения параметров трещиностойкости и снижения избыточности проектных решений за счет более точного учета совместной работы арматуры и бетона. Результаты могут быть использованы при совершенствовании норм проектирования железобетонных конструкций.

Ключевые слова: железобетонные конструкции, трещинообразование, раскрытие трещин, расстояние между трещинами, механика разрушения, двухконсольный элемент, площадь поверхности трещины.

CALCULATING THE MAIN PARAMETERS OF FRICTION RESISTANCE USING THE EXAMPLE OF A TWO-CONSOLE CENTRALLY LOADED ELEMENT

P. G. Maslov, M. V. Shavykina

Maslov Pavel Gennadevich, post-graduate student, Institute of Construction and Structures of Russian University of Transport (MIIT), Moscow, Russian Federation, phone: + 7 (985) 411-11-01; e-mail: maslov007@mail.ru;
Shavykina Marina Vitalyevna, Candidate of Technical Sciences, Associate Professor of Building Structures, Buildings and Constructions Department, Institute of Construction and Structures of Russian University of Transport (MIIT), Moscow, Russian Federation, phone: + 7 (906) 047-42-32; e-mail: shavikina.marina@yandex.ru

The article addresses the problem of reasonably determining the parameters of reinforced concrete structures (concrete class, cross-sectional dimensions, area of longitudinal reinforcement), which are often overestimated in modern design practice due to strict code requirements limiting crack width in the absence of the need for such a safety margin in terms of strength and deformability. The aim of the study is to develop the theoretical foundations of a methodology for calculating crack formation, allowing for the refinement of the spacing between cracks and their widths based on the combination of fracture mechanics principles and traditional approaches of structural mechanics. As a basic calculation model, a two-cantilever centrally loaded element is adopted, characterized by a predictable distribution of tensile and compressive stresses, which simplifies the analysis of the energy balance during crack development. The research method is based on the use of canonical equations of the force method, taking into account the incompatibility of deformations of reinforcement and concrete, as well as the Thomas – Golyshev hypothesis on the accumulation of relative mutual displacements. Analytical dependencies for determining forces in the crack formation zone have been obtained, expressed through parameters depending on the geometrical charac-teristics of the section, crack width, and material properties. It has been established that the proposed approach makes it pos-sible to reveal the static indeterminacy of the problem of perturbing the stress-strain state after the violation of concrete continuity. The conclusions confirm the possibility of refining crack resistance parameters and reducing the redundancy of design solutions by more accurately considering the joint action of reinforcement and concrete. The results can be used to improve the design standards for reinforced concrete structures.

Keywords: reinforced concrete structures, crack formation, crack opening, distance between cracks, fracture mechanics, double-cantilever element, crack surface area.

Полный текст статьи

КОМПЛЕКСНЫЕ ИНЖЕНЕРНЫЕ РЕШЕНИЯ ПРИ РЕКОНСТРУКЦИИ ТРАМВАЙНОГО ДЕПО ИМЕНИ П. Л. АПАКОВА: ОТ СИСТЕМЫ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ ДО ЗАЩИТЫ ОТ ТРАНСПОРТНОЙ ВИБРАЦИИ

Ю. В. Лазуткин, Н. В. Купчикова, А. А. Еремеев

Лазуткин Юрий Викторович, аспирант, Российский университет транспорта (МИИТ), г. Москва, Российская Федерация; e-mail: LazutkinYV@mtp.mos.ru;
Купчикова Наталья Викторовна, доктор технических наук, профессор кафедры «Строительные конструкции, здания и сооружения», Российский университет транспорта (МИИТ), г. Москва, Российская Федерация; ORCID: 0000-0002-2986-4190; e-mail: kupchikova79@mail.ru;
Еремеев Алексей Александрович, аспирант, Российский университет транспорта (МИИТ), г. Москва, Российская Федерация

Объект исследования – комплекс инженерных решений, реализованных при реконструкции трамвайного депо имени П. Л. Апакова, включая модернизацию системы электроснабжения сетей 600 В и 0,4 кВ, ГРЩ, постов секционирования и внедрение технологий виброзащиты в верхнем строении пути. Современные требования к эксплуатации трамвайного подвижного состава «Витязь-М» диктуют необходимость не только обновления энергетической инфраструктуры для обеспечения возросших нагрузок и безопасности, но и решения проблемы воздействия транспорта на окружающую среду и историческую застройку. Целью работы является демонстрация комплексного подхода к реконструкции, где вопросы надежности, энергоэффективности и вибробезопасности решаются как единая инженерная задача. Проведен анализ проектной документации, результатов натурных испытаний виброизоляционных материалов, а также данных электронной системы мониторинга нагрузок. Выполнена оценка эффективности принятых решений. Выявлены ключевые особенности обновленной инфраструктуры: переход к индивидуальному секциони-рованию ремонтных канав с интеграцией в систему безопасности; создание иерархической системы электроснабжения 0,4 кВ с разделением потребителей по категориям надежности и автоматической компенсацией реактивной мощности, повышение cosφ с 0,88 до 0,94; разработка единой системы заземления, молниезащиты и уравнивания потенциалов для всего комплекса зданий и сооружений; внедрение в конструкцию трамвайных путей виброизоляционных матов на основе гранулированного каучука СЭБС, обеспечивающих снижение вибрации на 11–13 дБ в широком диапазоне частот и решающих проблему водоотвода. Установлена и обоснована опосредованная связь между качеством электрических расчетов выбором сечений, защитой от блуждающих токов, обеспечением электромагнитной совместимости и долговременным сохранением геометрии пути, что является ключевым фактором снижения вибрации. Опыт реконструкции депо им. Апакова демонстрирует эффективность комплексного подхода, объединяющего модернизацию силового электрооборудования и пассивные методы защиты от динамических воздействий. Реализованные решения не только обеспечивают надежное и безопасное энергоснабжение для современного подвижного состава, но и минимизируют его негативное влияние на прилегающую территорию, повышая экологичность и устойчивость городской транспортной системы.

Ключевые слова: реконструкция трамвайного депо, система электроснабжения, посты секционирования, компенсация реактивной мощности, транспортная вибрация, виброизоляция, верхнее строение пути, гранулированный композит СЭБС, блуждающие токи, электромагнитная совместимость, «Витязь-М».

INTEGRATED ENGINEERING SOLUTIONS FOR THE RECONSTRUCTION OF THE P. L. APAKOV TRAM DEPOT: FROM POWER SUPPLY SYSTEM TO PROTECTION AGAINST TRANSPORT VIBRATION

Yu. V. Lazutkin, N. V. Kupchikova, A. A. Yeremeyev

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

Object of research is a set of engineering solutions implemented during the reconstruction of the P. L. Apakov tram depot, including the modernization of the power supply system 600 V and 0.4 kV networks, main switchboard, sectioning posts and the introduction of vibration protection technologies in the track superstructure. Modern requirements for the operation of tram rolling stock «Vityaz-M» dictate the need not only to upgrade the energy infrastructure to ensure increased loads and safety but also to address the problem of transport impact on the environment and historical buildings. The aim of the work is to demonstrate an integrated approach to reconstruction, where issues of reliability, energy efficiency, and vibration safety are solved as a single engineering task. An analysis of project documentation, results of field tests of vibration isolation materials, and data from an electronic load monitoring system was carried out. An assessment of the effectiveness of the adopted solutions was performed. The key features of the updated infrastructure are identified: transition to individual sectioning of repair trenches with integration into the safety system, creation of a hierarchical 0.4 kV power supply system with separation of consumers by reliability categories and automatic power factor correction (increase of cosφ from 0.88 to 0.94, development of a unified grounding, lightning protection, and equipotential bonding system for the entire complex of buildings and structures, implementation of vibration isolation mats based on SEBS granulated rubber into the tram track structure, providing vibration reduction by 11–13 dB in a wide frequency range and solving the drainage problem. An indirect relationship has been established and substantiated between the quality of electrical calculations selection of cross-sections, protection against stray currents, ensuring electromagnetic compatibility and the long-term preservation of track geometry, which is a key factor in vibration reduction. The experience of reconstructing the Apakov depot demonstrates the effectiveness of an integrated approach combining the modernization of power electrical equipment and passive methods of protection against dynamic impacts. The implemented solutions not only provide reliable and safe power supply for modern rolling stock but also minimize its negative impact on the surrounding area, increasing the environmental friendliness and sustainability of the urban transport system.

Keywords: tram depot reconstruction, power supply system, sectioning posts, power factor correction, transport vibration, vibration isolation, track superstructure, SEBS granulated composite, stray currents, electromagnetic compatibility, «Vityaz-M».

Полный текст статьи

РАЗРАБОТКА ПРОГРАММНОГО МОДУЛЯ С ВЕБ-ИНТЕРФЕЙСОМ ДЛЯ ПРОВЕРКИ ТИМ-МОДЕЛЕЙ ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ ПРИ ПРОХОЖДЕНИИ ГОСУДАРСТВЕННОЙ ЭКСПЕРТИЗЫ

Н. В. Купчикова, И. А. Демкина, Е. О. Шкруднев

Купчикова Наталья Викторовна, доктор технических наук, профессор кафедры «Строительные конструкции, здания и сооружения», Российский университет транспорта (МИИТ), г. Москва, Российская Федерация; ORCID: 0000-0002-2986-4190; e-mail: kupchikova79@mail.ru;
Демкина Ирина Александровна, студент, Российский университет транспорта (МИИТ), г. Москва, Российская Федерация;
Шкруднев Егор Олегович, студент, Российский университет транспорта (МИИТ), г. Москва, Российская Федерация

Объект исследования – программный модуль для автоматизированной проверки ТИМ-моделей зданий и сооружений в формате IFC при прохождении государственной экспертизы проектно-сметной документации. Актуальность обусловлена низкой интеллектуализацией существующих процессов экспертизы, преобладанием ручных и визуальных проверок, отсутствием автоматизированной верификации нормативных требований, что приводит к высокой трудоемкости, субъективности и снижению скорости экспертизы. Метод основан на создании веб-приложения на стеке Python/FastAPI с использованием библиотек ifcopenshell и ifctester для парсинга IFC-файлов и валидации по спецификациям IDS. Реализована двухколоночная схема интерфейса, включающая загрузку моделей, выбор видов проверок (нормативы, коллизии, IDS), отображение результатов с визуализацией нарушений. Для семантического поиска по базе нормативных документов применена RAG-система ИИ-ассистента. Разработанный модуль позволяет выполнять проверку IFC-моделей по ГОСТ, СП, СНиП, выявлять физические и логические коллизии, проводить валидацию по IDS-файлам, формировать детализированные отчеты. Интерфейс содержит интерактивные элементы управления, таймер выполнения, плавающее окно ассистента, адаптивную верстку. Предложенное решение обеспечивает комплексную автоматизацию ключевых этапов экспертизы ТИМ-моделей, снижает влияние человеческого фактора, повышает скорость проверки и не требует установки дополнительного ПО на стороне пользователя.

Ключевые слова: ТИМ, информационное моделирование зданий, государственная экспертиза, IFC, проверка модели, коллизии, IDS, искусственный интеллект, RAG, веб-интерфейс, автоматизация экспертизы, нормативные документы.

DEVELOPMENT OF A SOFTWARE MODULE WITH A WEB INTERFACE FOR TIM MODEL CHECKING OF BUILDINGS AND STRUCTURES DURING STATE EXPERT REVIEW

N. V. Kupchikova, I. A. Demkina, Ye. O. Shkrudnev

Kupchikova Natalya Viktorovna, Doctor of Technical Sciences, 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;
Demkina Irina Aleksandrovna, student, Rossiyskiy universitet transporta (MIIT), Moscow, Russian Federation;
Shkrudnev Yegor Olegovich, student, Russian University of Transport (MIIT), Moscow, Russian Federation

Object of the study is a software module for automated verification of building and structure TIM models in IFC format during the state expert review of design estimates. Relevance stems from the low intellectualization of existing expert review processes, the predominance of manual and visual checks, and the lack of automated code compliance verification, which leads to high labor intensity, subjectivity, and reduced review speed. Method is based on developing a web application using the Python/FastAPI stack with ifcopenshell and ifctester libraries for IFC parsing and IDS specification validation. A two-column interface layout is implemented, including model upload, selection of check types (regulations, clashes, IDS), and display of results with violation visualization. A RAG-based AI assistant is employed for semantic search across the regulatory database. The developed module enables IFC model checking against GOST, SP, and SNiP regulations, identifies physical and logical clashes, performs validation against IDS files, and generates detailed reports. The interface features interactive controls, an execution timer, a floating assistant window, and adaptive layout. The proposed solution provides comprehensive automation of key TIM model review stages, reduces the human factor influence, increases verification speed, and requires no additional software installation on the user side.

Keywords: TIM, Building Information Modeling (BIM), state expert review, IFC, model checking, clash detection, IDS; artificial intelligence, RAG, web interface, review automation, regulatory documents.

Полный текст статьи

АНАЛИТИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ ВИБРОУСКОРЕНИЙ ПРИ ДВИЖЕНИИ МЕТРО, ТРАМВАЯ И АВТОТРАНСПОРТА ВБЛИЗИ ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ

Ю. В. Лазуткин

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

В условиях плотной городской застройки крупных агломераций динамическое воздействие от наземного и подземного транспорта является критическим фактором, вызывающим деформации и раскрытие трещин в фундаментах и несущих конструкциях зданий, особенно объектов культурного наследия. Цель исследования – оценка комплексного динамического воздействия от различных видов городского транспорта на здания и сооружения культурно-исторической застройки на основе численно-аналитического расчета и натурных исследований. Выполнен анализ загруженности транспортных магистралей в историческом центре Москвы, выбраны три экспериментальных участка. Проведены натурные замеры вибраций в пяти контрольных точках: в тоннеле метро, на фундаменте в подвале и на кровле зданий. Статистическая обработка данных позволила построить графики виброскоростей и виброускорений в октавных полосах частот. Выполнено численное моделирование в ПК MIDAS GTS NX и аналитический расчет по модели балки Эйлера – Бернулли на вязко-упругом основании в ПК Mathcad. Впервые экспериментально зафиксирован эффект интерференции волн от разных видов транспорта, приводящий не к суммированию, а к взаимному гашению вибраций в определенные временные промежутки. Построены изополя ускорений и перемещений от транспорта, определены максимальные значения. Получены аналитические выражения для расчета виброускорений при одновременном прохождении нагрузки. Выявленный эффект интерференции имеет важное значение для прогнозирования долговременной сохранности памятников архитектуры. Сравнительный анализ результатов натурных измерений и численно-аналитического моделирования подтвердил адекватность предложенных моделей. Наблюдается корреляция между пиковыми значениями вибраций и раскрытием существующих трещин в несущих конструкциях обследуемого здания. Расхождение результатов эксперимента и численно-аналитического моделирования не превышает 20%, что подтверждает достоверность предложенного подхода. Разработанная конечно-элементная и аналитическая модели позволяют прогнозировать уровни вибраций при различных сценариях транспортной нагрузки для разработки эффективных мер виброзащиты объектов культурного наследия.

Ключевые слова: виброускорения, транспортная вибрация, метрополитен, объекты культурного наследия, численно-аналитическое моделирование.

АNALYTICAL CALCULATION OF VIBRATION ACCELERATIONS DURING THE MOVEMENT OF SUBWAYS, TRAMS, AND VEHICLES NEAR BUILDINGS AND STRUCTURESA

Yu. V. Lazutkin

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

In the conditions of dense urban development in large agglomerations, the dynamic impact from surface and underground transport is a critical factor causing deformations and crack opening in foundations and load-bearing structures of buildings, especially cultural heritage sites. Aim is to assess the complex dynamic impact of various types of urban transport on buildings and structures of cultural and historical value based on numerical-analytical calculations and field studies. An analysis of traffic congestion on transport routes in the historical center of Moscow was carried out, and three experimental sites were selected. Field measurements of vibrations were conducted at five control points: in the subway tunnel, on the foundation in the basement, and on the rooftops of buildings. Statistical data processing allowed for the construction of graphs for vibration velocities and accelerations in octave frequency bands. Numerical modeling was performed using the MIDAS GTS NX software and an analytical calculation using the Euler – Bernoulli beam on a viscoelastic foundation model in the Mathcad software. For the first time, the effect of wave interference from different types of transport was experimentally recorded, leading not to a summation, but to mutual damping of vibrations at certain time intervals. Isofields of accelerations and displacements from transport were constructed, and maximum values were determined. Analytical expressions for calculating vibration accelerations under simultaneous load passage were obtained. The identified interference effect is of significant importance for predicting the long-term preservation of architectural monuments. A comparative analysis of the results of field measurements and numerical-analytical modeling confirmed the adequacy of the proposed models. A correlation is observed between peak vibration values and the opening of existing cracks in the load-bearing structures of the examined building. The discrepancy between the experimental results and numerical-analytical modeling does not exceed 20%, which confirms the reliability of the proposed approach. The developed finite element and analytical models make it possible to predict vibration levels under various traffic scenarios to develop effective vibration protection measures for cultural heritage sites.

Keywords: vibration acceleration, transport vibration, subway, cultural heritage sites, numerical-analytical modeling.

Полный текст статьи