Введение. Развитие комфортной среды для проживания группы лиц, относящихся к инвалидам, является одной из важнейших задач в современном мире. В значительной степени ее реализация зависит от условий проживания инвалидов-колясочников в многоквартирных жилых домах города. Проблема актуальна и ввиду проводимой Специальной военной операции. С учетом этого важно продолжать работу по адаптации жилых домов и созданию более комфортной среды для маломобильных групп населения (МГН).

Материалы и методы. Представлен анализ заселения инвалидов-колясочников в массовой застройке г. Краснодара, их расселения в городе, а также проживания в домах различной этажности. Выявлены противоречия между имеющимися условиями городской застройки и архитектуры среды и потребностями МГН, рассмотрены вопросы их социализации.

Результаты. Предложен список шагов, необходимых для решения проблем условий проживания людей с ограниченными возможностями. В том числе показаны причины, препятствующие лечебно-профилактическому процессу и социализации инвалидов-колясочников, предложены пути их устранения. Приведено теоретическое обоснование принципов архитектурного проектирования зданий с учетом требований их доступности для МГН, даны рекомендации по реконструкции уже имеющихся жилых домов и модернизации городской среды.

Выводы. Описаны методы и способы, с помощью которых возможно решить ряд наиболее важных проблем, касающихся инвалидов-колясочников г. Краснодара, в частности доступной среды для проживания. Проведен анализ уместности заселения людей с ограниченными возможностями в уже имеющейся городской застройке, раскрыты аспекты реконструкции данной архитектурной среды, представлены приемы проектирования зданий, удовлетворяющих требованиям проживания маломобильных граждан. Также проанализирован и определен социальный подход к задаче развития комфортной среды местожительства таких представителей общества с целью интегрировать их в жизнь социума.

Введение. При применении больших пролетов, необходимости повышенной жесткости каркаса пространственные системы экономнее классических решений с плоскими фермами. Наиболее экономна как по материалоемкости, так и по стоимости работ разреженная структура, позволяющая в короткие сроки ввести сооружение, отвечающее всем требованиям к промышленным и гражданским зданиям, в эксплуатацию.

Материалы и методы. Рассмотрены преимущества и недостатки структурных покрытий, определена основная область применения данного типа конструкций. На основе показателей материалоемкости и наиболее часто применяемых пролетов при возведении современных зданий и сооружений принято решение изучить типовые решения, разработанные отечественными научно-исследовательскими институтами. Описаны основные технические характеристики структурных блоков наиболее распространенных серий. Основным недостатком структурных конструкций в целом является технология монтажа, поэтому рассмотрены методы их монтажа. Выполнен анализ достоинств и недостатков каждого метода, определена их область использования.

Результаты. Выполнены обзор и анализ существующих структурных систем, в том числе серийных решений покрытий и методов их возведения. Определены критерии выбора наиболее оптимального метода монтажа блоков структурных покрытий. Выявлено, что серийные структурные покрытия типа «Кисловодск» и «Москва» не имеют точного алгоритма монтажа, и поэтому при строительстве зданий с такими покрытиями разрабатывается индивидуальный проект производства работ.

Выводы. Существующей в настоящее время технической базы недостаточно, чтобы на ее основе разработать отвечающий всем требованиям техники безопасности алгоритм возведения конструкций, а расчеты на монтажные нагрузки пока не произведены. На сегодняшний день имеются общие положения, которые разработаны для всех покрытий, но их применение нередко становится опасным из-за критических различий типов конструкций.

Введение. Вантовые системы принадлежат к числу перспективных направлений развития конструкций покрытия. Анализ вантовых конструкций в специализированных расчетных комплексах, не нацеленных на поиск оптимальных параметров и вариантную проработку, приводит к неэффективным проектным решениям. Совершенствование методов расчета и проектирования вантовых систем — важная задача. Предлагается методика расчета гибких вант, включающая однотипные операции суммирования коэффициентов и их произведений, что позволяет реализовать ее в общедоступных математических программных комплексах, обладающих инструментами численного моделирования и оптимизации.

Материалы и методы. Разработанная методика основана на разложении функции формы гибкой ванты и внешней нагрузки в тригонометрические ряды с последующим преобразованием дифференциального уравнения равновесия ванты в систему алгебраических уравнений. Интегральное выражение длины пологой ванты преобразовано в алгебраическую форму, используя выражения квадратов и четвертых степеней суммы ряда.

Результаты. Получено уравнение гибкой ванты, связывающее ее ординату, продольную жесткость, относительную деформацию и параметры внешней нагрузки. Предложены методика нахождения продольной жесткости из условия обеспечения работоспособного состояния ванты, методика расчета вертикальных перемещений от действия внешних нагрузок, а также методика нахождения стрелы и начальной длины ванты в исходном состоянии. Получено выражение для расчета длины ванты под нагрузкой и выражение для определения ординаты по известной длине.

Выводы. Разработанная методика позволяет выполнить расчет вант на действие распределенных по длине пролета поперечных нагрузок. Коэффициенты разложения сложной нагрузки являются суммой коэффициентов отдельных составляющих. Методика нацелена на выполнение автоматизированного расчета, способствуя глубокой проработке конструкции на предпроектной стадии в части получения оптимальных параметров. Дальнейшее развитие предложенной методики находится в области анализа работы под нагрузкой не пологих вант, многоярусных вантовых систем, вантовых конструкций с балками жесткости, шпренгельных систем и пространственных покрытий.

Введение. Выполнены исследования работы монолитного железобетонного здания различной этажности с сейсмоизолирующим скользящим поясом и без него при действии наиболее неблагоприятных акселерограмм землетрясений. Целью исследования является оценка эффективности сейсмоизоляции в виде скользящего пояса в уровне фундамента при действии наиболее неблагоприятных акселерограмм землетрясений с помощью прямого нелинейного динамического метода.

Материалы и методы. При проведении исследования использовался прямой динамический метод, основанный на явной схеме интегрирования уравнения движения (метод центральных разностей).  Для определения наиболее неблагоприятных акселерограмм землетрясений применялся метод, учитывающий все наиболее значимые собственные частоты рассматриваемого здания.

Результаты. На основе расчетов определены относительные перемещения, интенсивности напряжений для здания в целом и с детализацией для наиболее нагруженного этажа. Анализ полученных результатов показал существенное снижение сдвиговых перемещений и интенсивности напряжений при использовании сейсмоизоляции в виде скользящего пояса в уровне фундамента.

Выводы. При выборе типа сейсмоизоляции стоит учитывать ее стоимость, а также трудоемкость изготовления и монтажа. Необходимо, чтобы используемые системы сейсмоизоляции были доступны для массового строительства, были менее сложными и максимально эффективными. Следует использовать апробированные материалы и технологии устройства данных систем, не требующие специфических навыков и квалификации. Сейсмоизоляция должна обеспечивать комплексную защиту от наиболее вероятных сейсмических воздействий. Проведенные исследования показывают, что сейсмоизолирующий скользящий пояс отвечает вышеперечисленным требованиям. В отличие от широко применяемых резинометаллических и маятниковых скользящих опор, сейсмоизоляция в виде скользящего пояса в уровне фундамента не требует заводского изготовления и может быть выполнена непосредственно на строительной площадке.

Введение. Приоритетным направлением строительного материаловедения является получение материалов, имеющих повышенные эксплуатационные характеристики. Самый распространенный строительный материал — бетон различного функционального назначения. Развитие строительного комплекса приводит к проектированию все более сложных конструкций, возведение которых требует высокоэффективных бетонов с повышенной эксплуатационной надежностью.

Материалы и методы. Приведены литературные данные по применению различных наномодифицирующих добавок в бетон. Предлагается в качестве комплексной добавки для бетона совместное применение углеродных нано-трубок (УНТ) и пластификатора СП-3, а также введение наномодифицирующей добавки методом ультразвукового диспергирования.

Результаты. Представлены результаты серии испытаний, направленных на изучение влияния комплексной добавки на прочностные характеристики мелкозернистого бетона. Определено повышение прочности при сжатии бетона, модифицированного УНТ. С помощью электронной микроскопии установлено, что использование наноматериалов изменяет структуру бетона на микро- и наноуровне.

Выводы. Исследования при помощи электронного микроскопа показывают наличие модифицированных участков мелкозернистого бетона углеродными нанотрубками. Однако наномодифицирующая добавка распределена не по всему объему смеси, в связи с этим следует учесть дополнительные мероприятия по распределению компонентов смеси. Применение смесителей различного типа может положительно сказаться на диспергировании УНТ.

Введение. Требования, предъявляемые к материалам для 3D-строительной печати, могут быть обеспечены на стадии проектирования состава мелкозернистого бетона за счет введения модифицирующих компонентов. Природные цеолиты возможно рассматривать как высокоэффективные тонкодисперсные добавки, регулирующие свойства бетонных смесей, которые особо актуальны для отдаленных районов строительства, являющихся месторождениями этого минерального сырья.

Материалы и методы. Приведен обзор научной литературы и экспериментальных данных по использованию цеолитов в строительстве в качестве минеральной добавки в бетоны с различной степенью замещения цемента в составе, оптимально отвечающем требованиям строительной 3D-печати. Определены сроки схватывания, густота и динамическое напряжение сдвига для бетонных смесей различных составов, а также плотность и пределы прочности при сжатии и изгибе для затвердевшего бетона. Оценена активность цеолита по результатам прочностных и калориметрических испытаний.

Результаты. Наилучшие показатели установлены у образцов с 5–15%-ным содержанием цеолита по массе цемента. Представлена информация по срокам достижения критической густоты бетонной смеси до уровня применимости смеси в 3D-принтере, которая для составов с 5–15%-ным цеолитом сокращается на 1 ч–1 ч 20 мин по сравнению с контрольным составом, причем промежуток времени применимости смеси может быть оптимизирован выбором концентрации цеолита. Начальная густота бетонной смеси, оцененная по глубине погружения пестика прибора Вика, не претерпевала значительных изменений при увеличении дозировки цеолита в составе.

Выводы. Цеолит способствует улучшению механических характеристик мелкозернистого бетона и регулированию сроков схватывания в зависимости от выбранной концентрации минерального наполнителя, что позволяет рассматривать его в качестве эффективного компонента бетонов, пригодных для реализации в аддитивных технологиях.

Введение. В мировой практике ячеистые конструкции применяются в качестве как временных, так и постоянных сооружений. Они изготавливаются из взаимосвязанных шпунтовых свай, образующих смежные ячейки, и обычно заполняются грунтом обратной засыпки. При использовании ячеистых конструкций в качестве перемычки массивные ячейки позволяют проводить работы насухо и при необходимости производить выемку грунта основания на небольшую глубину. Так как в шпунте ячеистых конструкций из-за их формы практически не возникает изгибающих моментов, а работают они в основном на растяжение, в них применяются плоские шпунтовые сваи.

Материалы и методы. Выполнены проверки устойчивости ячеистой конструкции в соответствии с действующими нормативными документами. Для анализа и сравнения методик расчета устойчивости выбрано несколько диаметров и несколько глубин погружения шпунта. Помимо устойчивости для всех расчетных сечений определен коэффициент запаса по прочности замков. Полученные аналитическими методами результаты сравнивались с результатами, полученными в расчетном комплексе Midas FEA NX в двухмерной и трехмерной постановке.

Результаты. Получены графики зависимости коэффициентов устойчивости от заглубления и диаметра ячеистой конструкции. Проведено сравнение результатов, полученных в расчетном комплексе Midas FEA NX в двухмерной и трехмерной постановке, с аналитическими методами расчетов устойчивости.

Выводы. Численное моделирование в двухмерной постановке задачи дает схожие результаты с аналитическим решением и значительно меньший запас устойчивости в сравнении с трехмерной задачей.

Введение. Рассматривается метод теплозвуковой аналогии, с помощью которого определяются теплозвукофизические свойства твердых строительных материалов. Приведено математическое исследование, которое позволило выявить параметры, зависимости и критерии, характерные для процесса распространения температурных и звуковых волн в твердых материалах, и вывести новый физический смысл температуропроводности. Математический эксперимент подтвержден проведенным экспериментальным исследованием на образце из фторопласта.

Материалы и методы. Разработанная авторами методика определения комплекса теплозвукофизических свойств твердых материалов базируется на теплозвуковой аналогии. Температурные и звуковые колебания (волны) распространяются в твердом теле по закону косинуса и легко создаются в лабораторных условиях, что дает возможность провести экспериментальное исследование, основанное на измерении температуры и плотности теплового потока на поверхности образца.

Результаты. На основании проведенного эксперимента на исследуемом образце получены экспериментальные данные по температурам и тепловому потоку, что позволило, используя разработанную авторами методику, рассчитать теплозвукофизические свойства материала: теплопроводность, объемную теплоемкость, температуропроводность, поверхностную скорость температурной волны, а также акустическую скорость звука в материале. Математический эксперимент по теплозвуковой аналогии дал возможность установить закон температурной волны. Выведенное правило температурной волны позволило сформулировать новый физический смысл температуропроводности вещества.

Выводы. Полученные экспериментальным путем теплозвукофизические свойства материала согласуются с данными, приведенными в справочной и технической литературе, расхождение не превышает 5 %, что подтверждает проведенный математический эксперимент. Теплозвуковая аналогия позволяет определять не только температуропроводность, но и скорость звука в материалах по температурным и тепловым измерениям на поверхности.

Введение. Действующим нормативным документом требуемые сопротивления теплопередаче наружных ограждающих конструкций назначаются в зависимости от функционального назначения здания, конструкции и числа градусо-суток отопительного периода. Такая методика применяется ко всем наружным ограждающим конструкциям, в том числе и к окнам. Однако окна имеют сопротивление теплопередаче значительно ниже, чем массивные ограждения. Поэтому окна в большей степени, чем массивные ограждающие конструкции, влияют на формирование результирующей температуры на границе обслуживаемой зоны помещения.

Материалы и методы. Более низкая результирующая температура на границе обслуживаемой зоны помещения формируется при наиболее низкой температуре наружного воздуха, т.е. при расчетной температуре наиболее холодной пятидневки. Выяснено, что в такие периоды нормы результирующей температуры часто не выполняются. Приведена линия регрессии с помощью метода наименьших квадратов, описывающая связь между t₅⁹² и ГСОП для помещений ясельных и младших групп детских дошкольных учреждений в 30 городах РФ. Часть точек лежит ниже тренда. Именно для таких городов предлагается в процедуре нормирования сопротивления теплопередаче окна учитывать не только ГСОП, но и  t₅⁹².

Результаты. Определены результирующие температуры на границе обслуживаемой зоны помещений, которые показали, что оптимальные требования к результирующей температуре не выполняются никогда, а допустимые удовлетворяются при всех сопротивлениях теплопередаче окон и наружных стен, даже при нормируемых. Что касается локальной асимметрии результирующей температуры, то ее нормы удовлетворяются тоже всегда. Рассчитаны значения сопротивления теплопередаче окон, при которых удовлетворяются оптимальные результирующие температуры на границе обслуживаемой зоны помещений ясельных и младших групп детских дошкольных учреждений при сохранении базовых значений сопротивлений теплопередаче наружных стен. Значения сопротивления теплопередаче окон в большинстве случаев значительно превышают максимальное значение, принятое в СП 50.13330.

Выводы. Если выбор большой ширины окна диктуется только эстетическими причинами, следует применять окна с большим чем 0,8 м2∙°С/Вт сопротивлением теплопередаче, несмотря на более высокую стоимость окна.

Введение. Отсутствие единых подходов к формированию и развитию агломераций, нормативной правовой базы методического обеспечения агломерационных процессов, официально установленного понятийного аппарата в данной области, оценке агломерационных эффектов, утвержденной методики делимитации границ агломерации — все в совокупности тормозит процесс принятия обоснованных решений по урегулированию ряда территориальных, социально-экономических и транспортных проблем, возникающих в связи с расширением межрегиональных интеграционных взаимодействий между различными субъектами РФ. В этой связи разработка методики делимитации границ для Санкт-Петербургской агломерации особенно актуальна. Предмет исследования — нормативно-методическое обеспечение процессов формирования агломераций, цель — разработка методического обеспечения процесса создания и развития городских агломераций в рамках сбалансированной градостроительной политики и правовой базы обеспечения интеграционных процессов в агломерациях.

Материалы и методы. Материалом для исследования послужили научные работы по формированию и развитию агломераций. Использованы методы системного анализа и обобщения результатов научно-практических работ по установлению критериев делимитации границ агломераций. На основе анализа научных трудов российских ученых, результатов практических исследований петербургских специалистов, специфики формирования Санкт-Петербургской агломерации предложена методика делимитации границ Санкт-Петербургской агломерации.

Результаты. Выявлены наиболее сложные теоретические и методические проблемы делимитации границ Санкт-Петербургской агломерации, сформулированы основные принципы формирования и развития городских агломераций, определяющие требования к установлению границ; ключевые критерии делимитации Санкт-Петербургской агломерации, учитывающие ее специфику. Предложена методика установления границ Санкт-Петербургской агломерации — выделены ее главные этапы и методы исследований, применяемые на каждом из этапов. Определены значимые проблемы в области правовой поддержки процессов формирования и развития агломераций.

Выводы. Научная новизна и практическая значимость исследования обусловлены выявленными проблемами в области нормативного обеспечения агломерационных процессов, не позволяющими обеспечить активизацию развития агломераций. Предложенная методика установления границ Санкт-Петербургской агломерации опирается на объективные закономерности пространственного развития двух субъектов РФ и учитывает специфику их взаимодействий.

Введение. Образование и наука в обществе являются сферами, обеспечивающими перспективы общественного и экономического развития. Для повышения качества и привлекательности образования, развития науки, привлечения талантливой молодежи необходимы определенные условия. Одно из таких условий — создание среды для получения образования и интеллектуального развития. При выборе способов развития территории и инфраструктуры современных российских университетов проанализирован опыт университетов в мире. Выявлено, что для наиболее известных университетов характерна комплексная пространственная организация территории, которую называют «кампусом». Согласно поручению Президента РФ № Пр-419, к 2030 г. в России должна быть создана сеть современных кампусов. Цель исследования — формулирование принципов организации кампуса, которые должны стать основой определения подхода к созданию пространств кампусов и формирования организационно-управленческих механизмов их функционирования. Это дает возможность в дальнейшем формировать задание для архитектурно-пространственных решений; определить требования к организации участников проекта создания кампуса, определить целевую модель и критерии эффективности реализации проекта организации кампуса.

Материалы и методы. Проанализированы 52 кампуса, предметом исследования стали особенности пространственной организации, инструменты взаимодействия с городом, функциональные особенности. Основным методом исследования выбран анализ информации.

Результаты. В результате анализа сформулированы 5 принципов организации кампусов: открытость пространств, их иерархия, идентичность пространств, отражение особенностей специализации в архитектурных решениях, а также использование пространств библиотеки в качестве «гостиной».

Выводы. Исследование принципов организации современных кампусов позволяет говорить о возникновении нового подхода к созданию пространств для университетов и кампусов. Организация пространства кампуса выражает модель взаимодействия базовых процессов, открытую или закрытую позицию университета относительно города и его запросов и является воплощением управленческой культуры университета.

Введение. Рассматриваются межстрановые компаративные исследования жилищной сферы, позволяющие квантифицировать неоднородность пространственного развития и ранжировать различные территориальные экономические системы. Цель исследования — сравнительная оценка стран мира по состоянию и уровню развития жилищной сферы, а также оценка ситуации и выявление проблем в жилищной сфере России по сравнению с другими странами мира. Объект изучения — жилищная сфера, предмет — жилищные отношения.

Материалы и методы. В основу положена методология компаративных исследований. Выделены четыре концептуальных подхода к выполнению компаративных сопоставлений жилищной сферы: на базе концепции устойчивого развития поселений, концепции воспроизводства жилища, концепции анализа ex post – ex ante и концепции жизненного цикла объектов жилой недвижимости. Систематизированы жилищные индикаторы, используемые для компаративных сопоставлений жилищной сферы в рамках четырех выявленных концептуальных подходов, а также проанализированы методы компаративных исследований в жилищной сфере. Показано, что одним из наиболее универсальных и информативных в целях компаративных исследований является индексный метод.

Результаты. Апробирован подход к выполнению межстрановых компаративных сопоставлений в рамках концепции устойчивого развития на основе индексного метода. Компаративные исследования жилищной сферы выполнены посредством определения интегрального жилищного индекса, агрегированных индексов адекватности жилища и жилой среды и агрегированного индекса доступности жилья. Расчет интегральных характеристик жилищной сферы показал существенную страновую дифференциацию уровня развития жилищной сферы и позволил проанализировать качество жилищных условий в странах мира.

Выводы. Расширена методология компаративных исследований жилищной сферы, предложенные методологические подходы к выполнению компаративных исследований достаточно универсальны и могут быть применены для выполнения как межстрановых, так и межрегиональных сопоставлений. Результаты компаративных исследований могут стать основой выработки государственной политики пространственного выравнивания развития территориальных жилищных систем, а также формирования жилищной политики.

Введение. Развитие рынка строительных организаций полного цикла в современных условиях требует внимательного изучения ключевых тенденций его функционирования и совершенствования. Устоявшиеся традиционные подходы к его анализу на основе географических и продуктовых границ по параметрам количества построенных зданий, учета их площади и объемов в силу постепенной цифровизации отрасли строительства будут малоэффективными, потому что не учитывают альтернативные критерии, характеризующие цифровые рынки строительства. В подобных условиях прогнозировать развитие рынка строительных организаций полного цикла некорректно. Эволюция методов анализа рынка строительных организаций полного цикла характеризуется смещением акцента на использование девелоперами цифровых экосистем для взаимодействия с участниками рынков. По этой причине важное значение будут приобретать большие данные о строительстве и режим доступа к ним. Цель исследования — анализ современного состояния и тенденций развития российского рынка строительных организаций полного цикла.

Материалы и методы. Среди основных методов исследования использовались теоретический анализ научной литературы, анализ статистических данных и сравнительный анализ, обобщение и систематизация исследуемых сведений.

Результаты. На основе вторичной обработки данных с помощью вычисления среднегодового темпа роста выявлены ключевые тенденции развития рынка строительных организаций полного цикла. Систематизированы главные детерминанты, определяющие современное состояние рынка строительных организаций полного цикла. На основе анализа мнений ученых, экспертов и анализа статистики систематизированы причины и факторы, характеризующие современное состояние рынка строительных организаций полного цикла.

Выводы. Делается вывод о том, что ряд административно-правовых факторов, несмотря на положительную динамику рынка строительных организаций полного цикла, сдерживает его развитие, формирует барьеры для его качественных изменений. В свою очередь со стороны регуляторов возникает проблема внедрения цифровых технологий в строительную отрасль, связанная с санкциями и импортозамещением программного обеспечения для строительных организаций полного цикла, которые отдают предпочтение иностранным аналогам.