ACADEMIC JOURNAL Industrial Machine Building, Civil Engineering http://journals.nupp.edu.ua/znp <p>Викладення результатів досліджень із механізації будівельних робіт, проектування й експлуатації будівельних споруд, удосконалення будівельних конструкцій; розглянуті сучасні проблеми механіки ґрунтів, геотехніки та фундаментобудування.</p> National University «Yuri Kondratyuk Poltava Polytechnic» uk-UA ACADEMIC JOURNAL Industrial Machine Building, Civil Engineering 2409-9074 Розвиток імовірнісних засад нормування снігового навантаження на будівельні конструкції http://journals.nupp.edu.ua/znp/article/view/2335 <p>Забезпечення надійності та безаварійності будівель і споруд у великій мірі залежить від правильного розуміння природи і кількісного опису та нормування навантажень на будівельні конструкції, в тому числі снігових навантажень. Ці&nbsp;навантаження на споруди мають досить складну фізичну природу і мінливий характер, що вимагають знання термодинамічних процесів в атмосфері і на ґрунті, фізичних властивостей снігу, методики метеорологічних спостережень і кліматологічного опису місцевості, мінливості навантажень, характеру відкладення снігу на конструкціях і спорудах. Такі особливості у певній мірі відображаються в розділах норм проектування будівельних конструкцій, що містять нормативи снігового навантаження. Більшість параметрів норм снігового навантаження мають імовірнісну природу і вимагають для свого обґрунтування застосування статистичних методів. Ці методи постійно змінювалися і розвивалися разом з регулярним переглядом норм будівельного проектування. Аналіз еволюції вітчизняних норм снігового навантаження разом з їх статистичними обґрунтуванням є актуальною задачею. Матеріали, присвячені сніговим навантаженням, опубліковані в різних науково-технічних журналах, збірниках статей, матеріалах конференцій. Стаття містить систематизований огляд норм проектування та публікацій по проблемі снігового навантаження за 80-річний період з 40-х років ХХ століття до теперішнього часу. Головна увага приділяється аналізу тенденцій розвитку норм проектування конструкцій в частині змін територіального районування та розрахункових коефіцієнтів, призначення нормативних і розрахункових значень снігового навантаження і залучення до цього дослідних статистичних даних. Відзначається високий науковий рівень вітчизняних норм ДБН В.1.2-2006 «Навантаження і впливи», які мають сучасний імовірнісний базис і асоціюються з нормами Єврокод. Виділяються наукові результати, що можуть бути включеними в наступні норми снігового навантаження.</p> Sergii Pichugin ##submission.copyrightStatement## http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0 2020-12-30 2020-12-30 2 55 5 14 10.26906/znp.2020.55.2335 Досвід і проблеми проектування сталезалізобетонних конструкцій покриття та перекриття http://journals.nupp.edu.ua/znp/article/view/2337 <p>Досліджено сучасний стан будівельних конструкцій покриття й перекриття, зокрема вивчено світовий досвід проєктування, конструювання та будівництва таких конструкцій, у тому числі виготовлених із різних матеріалів. <br> Виконано ґрунтовний аналіз результатів теоретичних досліджень та експериментальних випробувань щодо визначення ефективності конструктивних рішень покриття й перекриття, виконаних вітчизняними та зарубіжними вченими. Оскільки сталезалізобетонні конструкції зазнають бурхливого розвитку, модифікуються й удосконалюються, то вивчено проблему їх ефективності на всіх етапах життєвого циклу та проектного ресурсу. Проаналізовано новітні підходи до проектування сталезалізобетонних конструкцій покриття й перекриття. На підставі отриманих відомостей про особливості будови й технологічних рішень, переваги та недоліки існуючих конструкцій покриття й перекриття визначено перспективні напрями їх розвитку. У сталезалізобетонних конструкціях покриття й перекриття раціонально та повною мірою використовуються характеристики міцності матеріалів, тобто сталеві елементи розташовуються в зоні дії зусиль розтягу, а бетон – у зоні дії зусиль стиску. Такий поділ і розмежування різнорідних матеріалів вимагає заходів із забезпечення їх сумісної роботи. Сьогодні найбільш ефективним способом об’єднання сталевих деталей та бетону є застосування різноманітних анкерів: жорстких, гнучких і комбінованих. У&nbsp;загальному випадку несуча здатність сталезалізобетонних конструкцій, за винятком трубобетонних та схожих за будовою елементів, визначається саме несучою здатністю анкерних засобів на зріз і зсув. З огляду на зазначене останнім часом усе частіше при розробленні нових конструктивних рішень сталезалізобетонних елементів застосовується спосіб забезпечення сумісної роботи, суть якого полягає в об’єднанні сталевого каркаса із залізобетонними елементами в процесі бетонування без використання анкерів, тобто сталева конструкція забетоновується. Такий підхід дозволяє отримати цілісну, неподільну конструкцію, несуча здатність котрої залежить від несучої здатності залізобетонних та металевих елементів.</p> <p>&nbsp;</p> Leonid Storozhenko Grygorii Gasii ##submission.copyrightStatement## http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0 2020-12-30 2020-12-30 2 55 15 25 10.26906/znp.2020.55.2337 Міцність на згин прогінних сталезалізобетонних фермових композитних конструкцій http://journals.nupp.edu.ua/znp/article/view/2338 <p>Наведено загальну методику розрахунку міцності на згин прогінних сталезалізобетонних фермових конструкцій. Дана&nbsp;методика дозволяє на основі екстремального критерія досягнення деформацій зони стискання бетону величини ε<sub>u</sub> у крайній верхній грані полиці перерізу фермових композитних конструкцій, при якому міцність на згин (<em>M<sub>Rd</sub></em>) буде максимальною, виконати розподіл випадків напружено-деформованого стану в розрахункових їх перерізах залежно від міцностних властивостей компонентів та їх об’єму (площі бетонної полиці та проценту її армування, площі еквівалентного стального елемента). В момент досягнення величини граничної деформації ε<sub>u</sub> відбуватися пластична стадія руйнування бетону полиці (Composite-PSD), при якій міцностні характеристики компонентів сталезалізобетонних фермових конструкцій будуть використовуватися в повному обсязі (випадок а). В той же час, при непропорційному конструктивному вирішенні перерізу сталезалізобетонної фермової конструкції, коли переріз чи міцностні характеристики одного із компонентів прийняті чи запроектовані з визначеним запасом, руйнування в розрахункових перерізах конструкції може відбуватися на пружно-пластичній стадії (Composite-SC) (випадок с). Межею між пружно-пластичною і пластичною стадіями є випадок b, коли деформації в крайніх гранях розтягненої і стисненої ділянок перерізу досягають одночасно граничних значень. В роботі викладені аналітичні залежності для послідовного розрахунку міцності на згин перерізів сталезалізобетонних фермових конструкціях з урахуванням їх напружено-деформованого стану в момент максимальної несучої здатності або руйнування. Проведений порівнянний аналіз експериментальних та теоретичних значень міцності на згин 21-ої композитної фермової балкової конструкції, які мали жорсткий зв’язок між своїми компонентами. Зіставлення експериментальних і теоретичних значень міцності на згин сталезалізобетонних фермових балок показало їх адекватну збіжність, що дозволяє застосовувати метод розрахунку на практиці при проектуванні сталезалізобетонних прогінних композитних фермових конструкцій і елементів.</p> Tatiana Galinska Dmytro Ovsii Oleksandra Ovsii ##submission.copyrightStatement## http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0 2020-12-30 2020-12-30 2 55 26 34 10.26906/znp.2020.55.2338 Напружено-деформований стан структурної плити http://journals.nupp.edu.ua/znp/article/view/2339 <p>Структурні плити − це просторові стержньові конструкції. Форма структурної одиниці плити є подібною до форми природних кристалів, тому, очевидно, є ефективною та заслуговує на дослідження. Структура складається із просторових елементів за формою піраміди, що повторюються багаторазово. Структурні плити широко застосовуються&nbsp;для перекриття одноповерхових споруд і мають велике різноманіття конструктивних і архітектурних форм. <br> Структурна конструкція є багато разів статично невизначуваною конструкцією. Одним із чинників, що впливають на напружено-деформований стан конструкції, є розташування колон. Схема, крок розташування колон, їх кількість впливають на величини зусиль в стержнях структури. Задача, що формулюється в статті, полягає у визначенні конструктивного вирішення структурної плити з найменшою вагою серед декількох конструктивних варіантів плит, що відрізняються різною кількістю опор, але мають однакові розміри в плані. В роботі досліджено, як саме розташування колон, кількість точок спирання та крок опор впливають на величини зусиль в усіх елементах структурної плити та в самих опорах (колонах).Базова структурна плита по верхньому поясу має розміри в плані 30×30 м. На базі цієї плити створено три розрахункові моделі, які відрізняються кроком колон та їх кількістю. При першому варіанті моделі прийняте спирання плити в кутах на чотири колони. Крок колон прийнято 27 м. При другому варіанті прийняте спирання плити по двом сторонам − на шість колон з кожного боку. Відстань між колонами 6 м. При третьому варіанті спирання структурна плита спирається на 20 колон по периметру, що розташовані з кроком 6 м. У висновках проаналізовано результати статичного розрахунку моделей структурної плити покриття з різним способом розташування опор. Визначено, що за критерієм металомісткісткості для розглянутих проектних рішень найбільш ефективний третій варіант розташування колон.</p> Nataliia Sribniak Liudmyla Tsyhanenko Hennadii Tsyhanenko Serhii Halushka ##submission.copyrightStatement## http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0 2020-12-30 2020-12-30 2 55 35 43 10.26906/znp.2020.55.2339 Робота кам'яної кладки при сумісній дії вертикальних і горизонтальних навантажень: аналіз експериментальних досліджень http://journals.nupp.edu.ua/znp/article/view/2340 <p>Проаналізовані характерні пошкодження кам’яних стін при сумісній дії вертикальних і горизонтальних навантажень. Розглянуто можливі схеми руйнування кладки. Особливу увагу приділено міжвіконним простінкам, котрі є однією із найбільш напружених й уразливих конструкцій цегляних будівель з точки зору сейсмостійкості. Виділено діагональний зсув як характерний випадок руйнування простінків при сейсмічних впливах. Наголошено на близькості умов завантаження простінків несучих стін при дії сейсмічної сили до тих, які виникають у каркасі при його перекосі. Розглянуто результати експериментальних досліджень кам’яних зразків на перекіс як моделей роботи простінків. Проаналізовано характер руйнування, визначальні фактори впливу: матеріал кладки, міцність каменю і розчину, внутрішнє і зовнішнє армування кладки, підсилення розчинними і бетонними аплікаціями, перехресними та горизонтальними залізобетонними смугами, вуглеволокном, діагональними металевими тяжами та інші. На основі аналізу відомих експериментів надані пропозиції щодо кінематично можливої схеми руйнування кам’яних простінків, котру запропоновано як базову для розрахунку варіаційним методом у теорії пластичності, розробленим у Національному університеті «Полтавська політехніка імені Юрія Кондратюка» для розрахунку міцності бетонних і залізобетонних, кам’яних та армокам’яних елементів при зрізі, місцевому стисненні та продавлюванні. В стадії руйнування простінок розділяється на чотири жорсткі диски: два клини під вантажною площадкою і два диски, окреслені зсувними ділянками клинів і площиною розколювання, котра з’єднує їх вершини. Клини рухаються назустріч один одному, а два інших диски віддаляються один від одного в напрямку, перпендикулярному до площини розколювання</p> Oksana Dovzhenko Volodymyr Pohribnyi Dmytro Usenko Mahlinza Qiniso ##submission.copyrightStatement## http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0 2020-12-30 2020-12-30 2 55 44 51 10.26906/znp.2020.55.2340 Пропозиції ґратчастих структурних систем http://journals.nupp.edu.ua/znp/article/view/2343 <p>Описано різні види ґратчастих одно- і двошарових конструкцій. Наведено різні варіанти типів ґратчастих конструкцій, що застосовуються більше для громадських будівель. Виконано аналіз існуючих типів конструктивних форм ґратчастих структурних систем, виявлено недоліки та переваги таких конструкцій. Представлено типові приклади споруд з використанням ґратчастих структурних систем, зокрема вежа Шухова в Україні, хмарочос «Геркін» в Лондоні, оперний театр в Пекіні, Британський музей у Лондоні, купол «Кліматрон» у США й ін. Виявлено особливості розрахунку сітчастих оболонок за допомогою сучасних програмних комплексів. Запропоновано новий тип плоских ґратчастих конструкцій у вигляді правильних шестикутників із гнутих профілів. Розглянуто варіанти виготовлення і з’єднання елементів такого типу конструкцій. Розміри гнутих швелерів та систем кріплення на болтах або самонарізних гвинтах визначаються розрахунком. Запропоновано конструкцію металевого одношарового покриття з елементами із гнутих швелерів. Така конструкція складається з типового монтажного шестикутного елемента, що вирізняється тим, що всі елементи виконані з однакового перетину швелерів, монтажні стики – на самонарізних гвинтах, що дозволяє зменшити металоємність з’єднання і прискорити монтаж, а також спростити транспортування. Конструкція покриття заводського виготовлення з дрібних типових чи великорозмірних плоских елементів застосовується для сталевого покриття споруд з профільованим настилом прогонами 12 м і більше. Для більших прогонів можна застосовувати гнуті елементи товщиною 4&nbsp;–&nbsp;6мм, тоді допускається нарізання однакових елементів зі скошеними краями і зварювання їх між собою. Розміри елементів визначаються розрахунком відповідно обумовлених замовником прогонів. Розрахункові схеми цього типу конструкцій, побудовані в програмному комплексі SCAD, мають конфігурацію прямокутника або квадрата, а спирання відбувається по контуру чи з двох сторін; можливе застосування проміжних опор (колон)</p> Kseniia Chichulina Viktor Chichulin Gupta Manoj ##submission.copyrightStatement## http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0 2020-12-30 2020-12-30 2 55 52 59 10.26906/znp.2020.55.2343 Властивості та напрями вдосконалення програмного забезпечення для розрахунку одноповерхових будівель з рамними конструкціями http://journals.nupp.edu.ua/znp/article/view/2344 <p>Розглянуто основні етапи створення просторової моделі сталевого каркаса для промислових будівель або складів зі скатною покрівлею. Висвітлено різні підходи до проведення аналізу внутрішніх зусиль першого та другого порядків і виконання розрахунку стійкості сталевих елементів будівельних конструкцій при сумісній дії стиску й поперечного згину із застосуванням прикладних засобів програмного забезпечення. Намічено шляхи вдосконалення процесу створення розрахункової моделі, проєктної документації та робочих креслень. Наведено порівняння спеціалізованих програмних продуктів для розрахунку моделей будівель із портальними рамами (Autodesk Robot Structural Analysis Professional, PortalPlus, Consteel, Tekla Structural Designer і Dlubal RFEM), указано їхні переваги та недоліки. Встановлено, що для збільшення точності розрахунків і наближення їх до дійсних умов роботи конструкції внутрішні зусилля потрібно визначати в просторовій моделі за нелінійною теорією другого порядку. У процесі обчислення коефіцієнта стійкості при згині доцільно врахувати крутильну або крутильну та зсувну жорсткість конструкцій, що розкріплюють стиснутий пояс елементів, схильних до втрати стійкості. Зокрема, хрестові в’язі частково сприймають, розподіляють і передають на основу горизонтальні навантаження на будівлю. Крім цього, вони забезпечують просторову жорсткість будівлі та слугують для розкріплення і зменшення розрахункової довжини елементів рами. В’язі можуть не тільки виконувати свою безпосередню функцію, але й ефективно використовуватися для розкріплення сталевих елементів з метою уникнення втрати стійкості, таким чином зменшуючи ступінь використання перерізу і витрати сталі. <br> Розглянуто конструктивні заходи для усунення явища втрати просторової стійкості лінійних елементів поперечної рами каркаса будівлі при сумісній дії стиску, поперечного згину та кручення. Приєднані до елемента різного роду другорядні конструкції, в тому числі встановлені планомірно, збільшують його жорсткість і перешкоджають деформуванню. Проаналізовано вплив розкріплення на несучу здатність</p> <p>&nbsp;</p> Serhii Hudz Oleksandr Horb Volodymyr Pents Viktor Dariienko ##submission.copyrightStatement## http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0 2020-12-30 2020-12-30 2 55 60 65 10.26906/znp.2020.55.2344 Мінеральні в’яжучі та бетони на основі техногенних відходів http://journals.nupp.edu.ua/znp/article/view/2345 <p>Розроблено склади лужно-мінеральних в’яжучих на основі відходів глиноземного виробництва із застосуванням фізико-хімічних методів дослідження. Вивчено процеси твердіння лужно-мінеральних в’яжучих і бетонів на їх основі. Установлено, що просочення гарячим розчином CaCl2 прискорюють термін твердіння. Визначено, що умови твердіння істотно впливають на фізико-механічні властивості й формування структури лужно-мінеральних в’яжучих і бетонів. Доведено, що лужно-мінеральні в’яжучі на основі алюмосилікатних відходів тверднуть у різних умовах. Продуктом їхньої взаємодії є високоміцні, довговічні та водостійкі алюмосилікати, гідросилікати і гідроалюмосилікати. Приготовлено суміші з різним співвідношенням в’яжучого й заповнювача (від 5:1 до 1:5), виготовлено зразки й після термічної обробки виконано випробування за стандартною методикою. Результати випробувань підтвердили, що розроблені в’яжучі дозволяють одержати дрібнозернисті бетони&nbsp; із середньою густиною в сухому стані 1815 – 2311 кг/м<sup>3</sup>, межею міцності при стисненні 15 – 28 МПа. Досліджено властивості золошлаків котлів із циркуляційним киплячим шаром. Установлено, що при твердненні цементно-золошлакових смішей протягом 60 діб не утворюються шкідливі новоутворення типу гідроалюмосульфатів кальцію. У дослідженнях використовували портландцемент ППС 500 Н, пісок з модулем тонкості М = 1,05, гранітний щебінь фракцій 5 – 10 мм, пластифікатор «Fluid Premia-196». <br> Дослідження здійснювалися з використанням математичного планування експерименту. При&nbsp;вивченні стійкості до замерзання-відтавання застосовували дилатометричний метод, а для&nbsp; критерію пористості – водопоглинення у вакуумній камері. Зазначено, що зі збільшенням ступеня заміщення піску золошлаками міцність бетону знижується на 3 –10% порівняно з бетонами, що не містять шлаку. У результаті досліджень визначено оптимальні важкі бетонні композиції із застосуванням золошлаків ТЕС.</p> <p>&nbsp;</p> Tahira Haqverdieva Rasul Akhmednabiev Lyudmyla Bondar Nataliia Popovich ##submission.copyrightStatement## http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0 2020-12-30 2020-12-30 2 55 66 75 10.26906/znp.2020.55.2345 Особливості деформування основ при влаштуванні глибоких котлованів http://journals.nupp.edu.ua/znp/article/view/2346 <p>Розглянуто проблеми оцінювання напружено-деформованого стану основ при проходженні глибоких котлованів. В&nbsp;основу алгоритму визначення додаткових деформацій існуючих будівель і споруд, розташованих навколо котловану, покладено принцип підсумовування деформацій від впливу усіх суттєвих факторів (зниження напружень у масиві навколо існуючих фундаментів при розробленні котлованів, бічний активний тиск ґрунту на існуючі фундаменти, втрата стійкості ґрунту навколо фундаменту, нерівномірне випирання ґрунту на дні котловану; витискання ґрунту з-під підошви фундаменту в бік котлована), що їх викликають. Після порівняння граничних і розрахунких додаткових деформацій цих будівель і споруд призначають заходи зі зниження негативного впливу нового будівництва. Наведено результати розрахунків методом скінченних елементів у плоскій постановці з використанням пружно-пластичної моделі грунту та узагальненого критерію міцності Мізеса-Шлейхера-Боткіна стійкості стін котлованів і роботи утримуючих споруд за умов щільної міської забудови. Доведено, що запропонована методика конкретизує розрахунок визначення впливу новобудови на існуючі будівлі та споруди, що дозволяє призначати конструкцію утримуючих споруд із буронабивних паль з умов подальшої нормальної експлуатації існуючих об’єктів. При моделюванні розглянуті варіанти влаштування паль у один та два ряди, а також використання ґрунтових анкерів. Встановлено, що параметри споруд, утримуючих стінки глибоких котлованів (тип, кількість, жорсткість, місцерозташування) при наявності поряд існуючих будівель, повинні призначатися, виходячи із фактичного стану цих будівель і допустимих додаткових для них абсолютних і відносних деформацій. Також встановлено, що слід враховувати послідовність робіт і характер навантажень, відповідні характеристики матеріалів конструкцій.&nbsp; Показано, що утримуюча споруда, при розрахунку за таким принципом, може мати більшу матеріалоємність, ніж та, яка розрахована лише за міцністю, але вона повністю виключить можливість руйнування існуючих навколо котловану будівель.</p> Mykola Zotsenko Yuriy Vynnykov ##submission.copyrightStatement## http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0 2020-12-30 2020-12-30 2 55 76 81 10.26906/znp.2020.55.2346 Сучасні тенденції у транспортному плануванні http://journals.nupp.edu.ua/znp/article/view/2347 <p>Розвиток інфраструктури населених пунктів, спрямований на задоволення насамперед потреб автомобілістів, супроводжується потужними негативними змінами в умовах людської життєдіяльності. Світовий досвід доводить, що навіть інвестуючи значні кошти у розвиток вулично-дорожньої мережі для розв’язання складних проблем автомобільного транспорту, неможливо вирішити проблему перевезень у великих містах, забезпечивши комфортне пересування автомобілів. Не випадково найкращі з точки зору транспорту міста у світі (Копенгаген, Берлін тощо) використовують так звану піраміду пріоритетів, яку радять застосовувати при прийнятті рішень, що стосуються проєктування та реконструкції вулично-дорожньої мережі. На першому місці в цій піраміді стоять пішоходи, на другому – велосипедисти, на третьому – громадській транспорт, потім – комерційний транспорт, на останньому місці – приватний автотранспорт. Навіть виклики пандемії сприяли саме такому розподілу пріоритетів, коли в деяких великих містах Європи адміністративними заходами частину проїжджої частини вулиць віддали пішоходам та велосипедистам. В Україні останнім часом також спостерігається тенденція до зміни пріоритетів у теорії транспортного планування. Зміна пріоритетів знаходить відображення в оновлених нормативних документах України. У статті проаналізовано й узагальнено світовий досвід проєктування та реконструкції вулично-дорожніх мереж населених пунктів відповідно до сучасних тенденцій у транспортному плануванні. У результаті аналізу закордонного і вітчизняного досвіду виокремлено два базові варіанти перерозподілу простору між пішоходами, велосипедистами, громадським та приватним транспортом: 1)&nbsp;звуження смуг для приватного транспорту (що дозволяють оновлені нормативні документи України); 2) зменшення кількості смуг для приватного транспорту (розглянуто три основні варіанти такого перерозподілу)</p> Lina Hasenko Tetyana Lytvynenko Iryna Tkachenko Mohamed Elgandour ##submission.copyrightStatement## http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0 2020-12-30 2020-12-30 2 55 82 88 10.26906/znp.2020.55.2347 Експериментальні дослідження тривалої втомленості сталевих каналізаційних конструкцій http://journals.nupp.edu.ua/znp/article/view/2349 <p>Наведено результати експериментальних досліджень тривалої втомленості (міцності) сталевих конструкцій каналізаційних підземних споруд у хімічно-агресивному середовищі, які одночасно містять хімічні інгредієнти та біологічно-агресивні бактерії. В лабораторних випробуваннях використано арматурні стрижні діаметром 32&nbsp;мм зі сталі марки 20ГС. Отримано нові емпіричні залежності між концентрацією гетеротрофних бактерій (ГТБ) у розчині та спротивом втомленості сталевих зразків, вирізаних із арматури залізобетонних конструкцій каналізаційних споруд, при їх циклічних випробуваннях на згин і кручення. Для порівняння аналогічні дослідження виконано для умов розчинів хлористого натрію. Встановлено, що тривала втомленість (міцність) сталевих конструкцій каналізаційних підземних споруд значно зменшується при тривалій експлуатації, а особливо при перевищенні терміну 20 років і більше, в хімічно-агресивних середовищах побутово-господарських стоків, що призводить часто до корозійно-механічних руйнувань. Доведено, що в процесі тривалого терміну експлуатації суттєво знижуються показники тривалої втоми арматурних сталевих стрижнів залізобетонних конструкцій, що спричиняє утворення тріщин в з’єднанні «арматура – бетон», яке, як правило, призводить до руйнувань залізобетонних труб і конструкцій в цілому. Отримані результати пояснено тим, що в процесі тривалої експлуатації каналізаційного устаткування відбувається окрихчення та деградація металу.</p> Serhii Maksimov Valerii Makarenko Yuriy Vynnykov Yulia Makarenko ##submission.copyrightStatement## http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0 2020-12-30 2020-12-30 2 55 89 95 10.26906/znp.2020.55.2349 Аспекти розрахунку опору паропроникненню пароізоляції огороджувальних конструкцій http://journals.nupp.edu.ua/znp/article/view/2350 <p>Робота присвячена уточненню методики визначення розрахункових параметрів зовнішнього повітря (температури та відносної вологості) та величини опору паропроникненню шару пароізоляції. При визначенні опору паропроникненню шару пароізоляції виходять з нульового балансу вологонакопичення за рік та величини допустимого підвищення вологості матеріалу протягом періоду вологонакопичення. Зазвичай використовують у розрахунках температуру та відносну вологість зовнішнього повітря за період трьох найбільш холодних місяців опалювального періоду або періоду із середньомісячними від’ємними температурами. Але тривалість періоду вологонакопичення може не співпадати з цим періодом і величина опору паропроникненню пароізоляції в огороджувальних конструкціях, з умови підвищення вологості матеріалу протягом періоду вологонакопичення, може визначатися не вірно. Для підвищення точності розрахунку пропонується використовувати період місяців, коли відбувається вологонакопичення в утеплювачі огороджувальної конструкції. Було проведено перевірку на прикладі суміщеного покриття житлового будинку, побудовані графіки зміни парціального тиску насиченої водяної пари ( ) та фактичного парціального тиску ( ) у місяці року, коли відбувається накопичення вологи в огородженні (утеплювачі), виконано розрахунки вологонакопичення в шарі утеплювача з визначеною величиною опору паропроникненню пароізоляції. Було запропоновано уточнення методики розрахунку. Так, на початку, за методикою наведеною у ДСТУ-Н Б В.2.6-192:2013, необхідно визначити місяці коли відбувається вологонакопичення в утеплювачі огороджувальної конструкції. Потім визначити середні температуру та відносну вологість зовнішнього повітря протягом цих місяців та розрахувати опір паропроникнення шару пароізоляції.</p> <p>&nbsp;</p> <p>&nbsp;</p> Oleg Yurin Nataliia Mahas Alina Zyhun Olha Musiienko ##submission.copyrightStatement## http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0 2020-12-30 2020-12-30 2 55 96 101 10.26906/znp.2020.55.2350 Врахування наявності містків холоду при проектуванні теплоізоляційної оболонки з сендвич панелей поелементного збирання http://journals.nupp.edu.ua/znp/article/view/2351 <p>Роботу присвячено уточненню інженерних методів розрахунку тепловтрат крізь конструкції зі збірних сандвіч панелей. При монтажі будівель в місцях примикання сталевих конструкцій утворюються «містки холоду» і, як наслідок, можливе утворення конденсату і цвілі. Тепловтрати за рахунок «містків холоду» можуть досягати до 50% від загальних тепловтрат будинком і впливати на його клас енергоефективності. В українських нормативних документах не наведено методики визначення тепловтрат крізь конструкції, які складаються з сандвіч-панелей поелементної зборки, з врахуванням конструктивних особливостей та значення лінійних коефіцієнтів теплопередачі. Для типових конструктивних вузлів у додатку Г ДСТУ Б В.2.6-189:2013 наведені лише значення лінійних коефіцієнтів теплопередачі для кам’яних конструкцій та їх елементів. У роботі наведено типові енергоефективні конструктивні вузли примикання сендвич-панелей до існуючих кам’яних стін, стін із сандвіч-панелей до бетонного фундаменту, карнизів із сандвіч-панелей, улаштування лотків внутрішнього водовідведення та результати моделювання температурного поля цих вузлів, що дозволяють за методикою ДСТУ ISO 10211:2005 визначити лінійні коефіцієнти теплопередачі, які можна застосовувати в інженерних розрахунках опору теплопередачі відповідних конструкцій та доповнити додаток Г ДСТУ Б В.2.6-189:2013. Моделювання конструктивних вузлів реалізовано методом скінчених елементів. Обрахунок лінійного коефіцієнту теплопровідності різних варіантів примикання конструкцій дозволить уникнути теплових відмов та підвищити клас енергетичної ефективності будівель</p> <p>&nbsp;</p> Olena Filonenko Lina Hasenko Nataliia Mahas Nurmammad Mammadov ##submission.copyrightStatement## http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0 2020-12-30 2020-12-30 2 55 102 108 10.26906/znp.2020.55.2351 «Зелені покрівлі» - історичний досвід та сучасні вимоги http://journals.nupp.edu.ua/znp/article/view/2352 <p>У статті розглядається історичний досвід створення «зелених покрівель», а також вимоги та умови, за яких такі покрівлі проектуються в даний час. На історичних прикладах та існуючих сучасних світових об’єктах показано доцільність створення та використання озеленених покрівель будинків в Україні, що суттєво збагатить «п'ятий фасад» будівель та покращить загальний вигляд міст. Розглянуто відсутність нормативної бази для проектування «зелених покрівель», а також деякі види проблем технології озеленення покрівель, що можуть виникати в процесі експлуатації такої покрівлі та наслідки, що вони несуть – екологічні, економічні, соціальні та технічні. Для визначення умов проектування та доцільності використання «зелених покрівель» було обрано конструктивну схему суміщеного покриття, що має всі необхідні конструктивні елементи. Було показано, що енергоефективність даного типу покриття забезпечена. Визначення опору теплопередачі велося за усіма нормативними вимогами ДБН В.2.6-31:2006 «Конструкції будинків і споруд, теплова ізоляція будівель». Розглянуто конструктивну складову запроектованої «зеленої покрівлі» та послідовність влаштування деяких конструктивних шарів даного типу покриття. Визначено ефективність та доцільність влаштування «зелених» покриттів на житлових будинках, а також нормативний строк служби та гарантійних термін безремонтної служби даного покриття, за умови дотримання нормативних вимог та умов експлуатації.</p> <p>&nbsp;</p> Olena Filonenko Yurii Avramenko Vitalii Kidenko ##submission.copyrightStatement## http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0 2020-12-30 2020-12-30 2 55 109 114 10.26906/znp.2020.55.2352 Організаційно-економічний вплив впровадження адитивних технологій в будівництві http://journals.nupp.edu.ua/znp/article/view/2353 <p>Застосування адитивних технологій в комплексі з іншими технологіями, що забезпечують перехід від макетування до готового виробу активно використовуються в промисловості багатьох країн. Застосування таких технологій в комплексі з ливарними дозволяє виготовляти окремі види скульптур. Моделювання скульптур в спеціалізованих програмних пакетах без участі скульптора все ще не можливе, тому найперспективнішим напрямом для містобудування є виготовлення, відносно простих за формою, макетів визначних історико-культурних будівель та цілих міст. Можливість 3d друку розробленого макету значно спрощує та прискорює виготовлення майстер-макету для подальшого лиття металом. Роздільно здатність 3d принтерів в десятки мікрон дозволяє друкувати елементи майстер-макету з величезною деталізацією, а сучасні технології лиття забезпечують якість кінцевого виробу. Тобто основною перевагою від впровадження адитивних технологій в процес розробки та виготовлення макетів історичних будівель та споруд є мінімальне використання часу скульптора, відмова від роботи з скульптурними матеріалами на користь комп’ютерного моделювання та швидкий друк з значною деталізацією. Однак заміна роботи професійного скульптора на роботу спеціаліста з комп’ютерного моделювання значно звужує область застосування технології. Фактично раціональним є виготовлення копій старовинної забудови міст та окремих замків, церков, будинків. Розглянуті в роботі макети дозволяють припускати стрімкий розвиток такої технології в найближчому часі, а зважаючи на туристичний потенціал міст України технологія буде мати практичне застосування принаймні з два десятки років. Проведений аналіз витрат на прикладі бронзового макету «Чернігівська фортеця початку XVIII ст.» показав економію коштів в 15-17% при переході з ручного виготовлення майстер-макету скульптором на моделювання та 3d друк.</p> <p>&nbsp;</p> Timur Hanieiev Mykola Korzachenko Gennady Bolotov Svitlana Yushchenko ##submission.copyrightStatement## http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0 2020-12-30 2020-12-30 2 55 115 120 10.26906/znp.2020.55.2353 Підвищення ефективності роботи обладнання блоку очищення промивальної рідини http://journals.nupp.edu.ua/znp/article/view/2354 <p>Підвищення ефективності роботи обладнання блоку очистки промивальної рідини за рахунок модернізації вібросита. Зведення до найбільш прийнятних значень конструктивні параметри вібраційного сита за допомогою аналітичних методів та застосування реологічної моделі суміші, що дозволяють визначати динамічні та технологічні характеристики вібраційної машини, вплив середовища на борт і дно форми. Виявлено, що вібросита, які використовуються при очистці бурового розчину, конструктивно можуть ефективніше впливати на розчин при контрольованому режимі роботи робочого органу, що дозволить збільшити при цьому інтенсивність дії вібрації. Досліджено, що амплітуда напружень суттєво залежить від фізико-механічних характеристик суміші, частоти і амплітуди коливань, товщини оброблюваного шару і співвідношення частот вимушених і власних коливань системи. Вивчено динаміку роботи вібраційних систем, що представляють собою реологічну модель у вигляді інтегрального суцільного середовища, з урахуванням різних впливів на робочий орган. Досліджено вплив робочого органу (сітки) вібраційного сита на грубу очистку бурового розчину від шламу. Запропоновано метод зведення складних гібридних систем до систем з кінцевим числом ступенів свободи, при цьому редуковані параметри мають здатність адекватно описувати хвильові процеси суцільного середовища. На підставі отриманих результатів дослідження запропонована методика інженерного розрахунку визначення динамічних і конструктивних параметрів вібросит для очистки бурового розчину в насосно-циркуляційній системі бурової установки.</p> <p>&nbsp;</p> Tetiana Surzhko Vasyl Savyk Petro Molchanov Anatoliy Kaliuzhnyi ##submission.copyrightStatement## http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0 2020-12-30 2020-12-30 2 55 121 127 10.26906/znp.2020.55.2354