Наука та будівництво

ГЕОДЕЗИЧНЕ ЗАБЕЗПЕЧЕННЯ КОМПЛЕКСУ РОБІТ З ОБСТЕЖЕННЯ БУДІВЕЛЬ, ЩО ПОСТРАЖДАЛИ ВНАСЛІДОК ВІЙСЬКОВИХ ДІЙ НА ПРИКЛАДІ ЖК «ДИНАСТІЯ» В М. КИЄВІ

Вікторія Сергійчук — 2024-08-19

Співробітники ДП НДІБК постійно прийма-
ють участь у відновленні будівель та споруд, що
зазнали руйнувань внаслідок російської агресії. У
публікації розглянуто характерний приклад руй-
нування багатоповерхового житлового будин-
ку, який розміщений у столичному житловому
комплексі «Династія».
Житловий будинок зведено за каркасно-
монолітною схемою. Просторова жорсткість будин-
ку забезпечується сумісною роботою монолітного
залізобетонного ядра разом з монолітними
залізобетонними пілонами та плоскими перекрит-
тями. Несучими елементами є: пілони товщиною
250 мм, залізобетонні монолітні стіни та діафрагми
жорсткості товщиною 250 мм та колони технічного
поверху перерізом 310 х 250 мм. Крок вертикаль-
них несучих конструкцій 3,0 м та 6,0 м. Слід заува-
жити, що ядро жорсткості (ліфтові шахти та сходо-
ва клітка) зміщене відносно середини будинку. На
кожному поверсі розміщено по 6 житлових квар-
тир (одно- та трикімнатних).
Розробці подальших дій щодо усунення
наслідків влучання та відновлення житлового
будинку передувало технічне обстеження об’єкту.
Попереднє обстеження містило візуальне обсте-
ження конструкцій будинку та геодезичну зйом-
ку просторового положення вертикальних та
горизонтальних несучих конструкцій з метою
впровадження першочергових заходів з метою
запобігання обвалів пошкоджених та зруйно-
ваних конструкцій. Під час детального обсте-
ження виконано комплекс робіт, що включав:
вивчення проектних матеріалів; фотофіксацію
та детальний огляд видимих пошкоджень, гео-
дезичний моніторинг деформацій, дослідження
міцності матеріалів, розробку технічних рішень з
відновлення будівлі.
Кожен з етапів обстеження будівлі включав гео-
дезичне забезпечення, що дозволяє надати опера-
тивну інформацію про поточний стан будівлі на
кожному з етапів.

ПРИЧИНИ ПРОТІКАНЬ ТА ЗАХИСТ ВІД ЗАМОКАННЯ КОНСТРУКЦІЙ ЕКСПЛУАТОВАНИХ ПОКРИТТІВ ПІДЗЕМНИХ ПРИМІЩЕНЬ

Олександр Лісений — 2024-08-19

У статті наведені приклади експлуатованих
покриттів підземних приміщень, конструкції яких
зазнають пошкоджень внаслідок протікання пере-
криття. Розглянуто основні причини протікання,
а також особливості конструкцій, що сприяють
розвитку пошкоджень.
Наведені основні результати обстеження
трьох об’єктів, що мають підземні приміщення,
на перекритті яких влаштована експлуатована
покрівля:
1) підземний паркінг, на перекритті якого
влаштована відкрита автостоянка;
2) підвал житлового будинку, над яким роз-
ташована відкрита прибудинкова тераса;
3) технічні підвальні приміщення будівлі
Київського академічного театру ляльок,
над якими розташована тераса головно-
го входу.
Перекриття зазначених об’єктів виконані з
різних конструкцій, проте всі вони мають
протікання різної інтенсивності. Порівняння
результатів їх обстеження дає змогу виявити
вплив особливостей конструктивних рішень
перекриття та покрівлі та надати рекомендації
щодо підвищення надійності гідроізоляції експлу-
атованих покриттів.
Викладені результати детального обстеження
конструкцій, що розташовані під перекриттям
тераси головного входу театру ляльок у м. Києві.
Зазначено, що протікання покрівлі підземних
приміщень обумовлюють корозійні пошкодження
конструкцій, руйнування опорядження, а також
утруднюють експлуатацію технологічного облад-
нання.
При обстеженні виявлено значні пошкоджен-
ня металевих балок перекриття. Визначені показ-
ники корозійного пошкодження балок, проведені
розрахунки їх залишкової несучої здатності.
Надані рекомендації щодо водовідведення та
ремонту гідроізоляції перекриття тераси голов-
ного входу.
На підставі узагальнення результатів обстежен-
ня різних об’єктів рекомендовані заходи щодо
попередження замокання підземних приміщень з
експлуатованим покриттям, а також підвищення
надійності гідроізоляції їх конструкцій.

ОСНОВНА ПОСЛІДОВНІСТЬ ВИКОНАННЯ РОБІТ З СЕЙСМІЧНОГО МІКРОРАЙОНУВАННЯ

Константин Єгупов — 2024-08-19

Досвід діяльності у сфері сейсмозахисту
показує, що основною концепцією сейсмозахисту
в Україні має стати запровадження сейсмічного
проектування та будівництва житлових і про-
мислових об’єктів на основі об’єктивного знан-
ня кількісних параметрів реальної сейсмічної
небезпеки території, де розташовані конкретні
будівельні майданчики. Забезпечити здійснення
сейсмічного захисту об'єктів і територій від
майбутніх землетрусів повинні в межах своєї
компетенції всі суб'єкти державної влади та
господарської діяльності на території країни.
Рівень сейсмічної небезпеки є об'єктивною
характеристикою території і визначається ком-
плексом робіт: загальним сейсмічним району-
ванням території країни, детальним сейсмічним
районуванням окремих її ділянок, сейсмічним
мікрорайонуванням ділянок. Найбільш небезпеч-
ним для будівель і споруд є сейсмічні коливан-
ня, що відбуваються в горизонтальній площині.
З урахуванням підкорового розташування
основного сейсмічного вогнища зони Вранча,
підхід сейсмічних коливань до денної поверхні
відбувається майже вертикально. Основний вне-
сок в горизонтальні коливання на денній поверхні
вноситься поперечними хвилями. У зв'язку з
цим, оцінки приросту сейсмічності, виконані за
сейсмічними швидкостями поперечних хвиль,
будуть найбільш представницькими.
Комплекс робіт з сейсмічного мікрорайонування
здійснюється для оцінки сейсмічної небезпеки,
при якому враховується вплив на інтенсивність
сейсмічних коливань на поверхні будівельного
(експлуатаційного) майданчика місцевих
ґрунтових умов. Враховується також вплив рівня
ґрунтових вод, особливості морфології майданчи-
ка і району його розташування, а також можливо-
го виникнення на майданчику небезпечних резо-
нансних явищ. За цими даними визначаються
поправки, що зменшують або збільшують оцінку
сейсмічності будівельного майданчика відносно
вказаної на картах загального або детального
сейсмічного районування. Результатом робіт з
сейсмічного мікрорайонування є будівельно-
монтажна карта досліджуваного майданчика
та комплекти розрахункових акселерограм для
опорної точки або для кожного з інженерно-
геологічних майданчиків, які виділені на майдан-
чику.

ЗАЛЕЖНІСТЬ РЕВЕРБЕРАЦІЙНОГО КОЕФІЦІЄНТУ ЗВУКОПОГЛИНАННЯ ВОЛОКНИСТИХ МАТЕРІАЛІВ ВІД ЩІЛЬНОСТІ ТА СКЛАДУ МАТЕРІАЛУ

Дмитро Біда — 2024-08-19

Звукопоглинання грає важливу роль у
звукоізоляційних облицюваннях, визначаючи їх
ефективність у блокуванні звукових хвиль та
створенні комфортного акустичного середовища
всередині приміщення.
Звукопоглинаючі матеріали поглинають
звукові хвилі замість того, щоб відбивати їх
назад у приміщення. Це допомагає зменшити
ехо та реверберацію, що робить звук всередині
приміщення більш чистим та приємним для
слуху.
Звукопоглинаючі матеріали також можуть
покращити звукоізоляційні характеристики
конструкційних елементів приміщення (стіни,
стелі, облицювання стін та стелі), зменшу-
ючи проникнення звуку ззовні та зменшуючи
перехід звуку між приміщеннями. Це особли-
во корисно у багатоквартирних будинках, офісах
та комерційних будівлях, де важливо зберегти
конфіденційність та комфорт.
У представленій статті розглядається порів-
няльний аналіз результатів лабораторних випро-
бувань ревербераційного коефіцієнту звукопо-
глинання (далі – РКЗП) різних волокнистих
матеріалів. Об'єктом дослідження були зразки,
виготовлені з базальтової вати, скляного штапель-
ного скловолокна з синтетичним та органічним
в’яжучими. Основні параметри зразків: щільність
матеріалів, яка варіювалася від 18 кг/м3 до
55 кг/м3, та товщина 50 мм і 60 мм. Результати
дослідження показали значну залежність РКЗП
від фізичних властивостей використовуваних
матеріалів. Виявлено, що матеріали з більшою
щільністю та більшою товщиною мали значно
кращі показники звукопоглинання. Особливо
ефективними виявилися зразки з органічним
в'яжучим. Також встановлено, що зміни в складі
сировини впливають на акустичні властивості
матеріалу. Отримані результати мають практичне
значення для вибору оптимальних матеріалів для
звукоізоляційних та звукопоглинаючих систем.
Вони можуть бути корисні при проектуванні та
будівництві приміщень будівель і споруд, які
вимагають підвищеної звукоізоляції, таких як
офісні приміщення, студії запису, кінотеатри
тощо. Дослідження також відкриває шляхи
для подальших досліджень у цьому напрямку,
зокрема вивчення впливу інших параметрів на
звукоізоляційні властивості матеріалів.

ХАРАКТЕРИСТИКА ПОШКОДЖЕНЬ БУДІВЕЛЬ З РІЗНИМИ КОНСТРУКТИВНИМИ СИСТЕМАМИ ВНАСЛІДОК ВОЄННИХ ДІЙ

Тарас Донець — 2024-08-19

У статті освітлено актуальні проблеми аналізу
та узагальнення даних щодо зруйнованих або
пошкоджених будівель в різних містах України
протягом 2022÷2024 років. Актуальність роботи
обумовлена важливістю структурувати та систе-
матизувати підходи до аналізу пошкоджень або
руйнування будівель. В дослідженні наведено
огляд робіт та публікацій стосовно обстеження і
ліквідації наслідків влучання засобів ураження в
будівлю. Для наочного порівняння та узагальнен-
ня даних, у статті розглянуті випадки пошкод-
жень і руйнувань конструкцій будівель з різними
типами конструктивних систем. Основним завдан-
ням несучих конструкцій будівлі, яка зазнає влу-
чання боєприпасу, є забезпечення її живучості в
цілому, тобто можливості подальшого збереження
мінімальної несучої здатності та недопущення про-
гресуючого обвалення. Різні конструктивні систе-
ми виконують це завдання по-різному. Панельні
будівлі схильні до лавиноподібного прогресую-
чого обвалення, що, в свою чергу, призводить
до значних жертв серед цивільного населення.
В цегляних будівлях, при значній силі вибухової
хвилі, можлива втрата загальної стійкості несучих
стін, що також може викликати прогресуюче обва-
лення. Одноповерхові каркасні будівлі промисло-
вого типу зазнають нищівних наслідків внаслідок
влучання, особливо якщо детонація призводить
до займання. За рахунок великої Площі зай-
мання, пожежу важко локалізувати. Найкраще
себе проявляють монолітно-каркасні будівлі. В
Києві та Чернігові такі будівлі зазнали уражен-
ня авіабомбами та ракетами, але встояли зі знач-
ними фактичними пошкодженнями та руйнуван-
нями вертикальних та горизонтальних несучих
елементів. При цьому навіть пошкоджені будівлі
зберігали стійкість до прогресуючого обвалення
за рахунок перерозподілу зусиль в конструкціях.
Слід зазначити, що відновленню підлягають
будівлі з будь-якою конструктивною системою, в
залежності від ступеню пошкодження, доцільності
та рентабельності відновлення. Для пошуку кра-
щих конструктивних вирішень будівель необхідно
проводити детальний аналіз наявних пошкод-
жень та руйнувань різних будівель. В майбутньо-
му це буде визначальним фактором для розробки
та впровадження змін до існуючих підходів з про-
ектування.

МОДЕЛЮВАННЯ НАПРУЖЕНО- ДЕФОРМОВАНОГО СТАНУ ПРОСТОРОВОЇ ГАЛЕРЕЇ ХІМІЧНОГО ВИРОБНИЦТВА, ЩО ЗАЗНАЛА КОРОЗІЙНИХ ПОШКОДЖЕНЬ, ДЛЯ РАЦІОНАЛЬНОГО ПІДСИЛЕННЯ

Денис Байда — 2024-08-19

У статті розглянуто вирішення важливої науково-
практичної задачі із моделювання напружено-
деформованого стану будівельних конструкцій
промислової металевої галереї, яка входить у
загальну технологічну лінію виробництва та пере-
вантаження мінеральних добрив. Будівельні
конструкції об’єкта дослідження – транспортної
галереї – збудовані на території АТ «ОПЗ» у
м. Южне Одеської області. Металоконструкції
галереї підтримують конструкції стрічкових
конвеєрів (транспортерів) та конструкції захисної
обшивки. Транспортери розташовані всередині
галереї та призначені для перевантаження нава-
лом, або у мішках карбаміду. У статті викона-
но докладний технічний опис конструкції
галереї, яка являє собою просторову стрижне-
ву металоконструкцію, що складається з чоти-
рьох плоских ферм (даху, стінок та днища), обши-
ту в рівні днища листом із ромбічним рифлен-
ням, з інших трьох боків – профнастилом, яка
спирається на систему шарнірно рухомих та неру-
хомих опор. Наведено типові дефекти і пошкод-
ження споруди, виявлені при обстеженні, а
також підкреслено їх системний характер. На
основі інструментальних досліджень визначено
технічний стан, локалізацію дефектів та ступінь
зносу основних будівельних конструкцій галереї.
При обстеженні виявлено, що внаслідок руйнівної
дії вологого морського повітря (разом зі зважени-
ми у ньому мікрочастинками мінеральних добрив)
окремі конструкції галереї зазнали значних втрат
від корозії та знаходяться у аварійному чи непри-
датному до нормальної експлуатації станах. На
основі виконаних обмірів та результатів обстежен-
ня розроблено деталізовані скінченно-елементні
моделі напружено-деформованого стану галереї
під дією комплексу статичних та динамічних
кліматичних і технологічних впливів.
Науковий аналіз результатів моделювання
засвідчив, що галерея, в цілому, та окремі найбільш
зношені елементи не можуть сприймати проектних
впливів на споруду з урахуванням нормативних
коефіцієнтів надійності. Підкреслено, що через
відсутність альтернативних способів переванта-
ження карбаміду галерея не може бути повністю
виведена з експлуатації на час підсилення. Під час
вирішення задачі були застосовані такі методи:
візуальне обстеження, обміри конструкцій, визна-
чення корозійного зносу конструкцій ультразвуко-
вим способом, скінченно-елементне моделювання
напружено-деформованого стану із застосуванням
інструментарію САПР – SCAD Soft, перевірочні
розрахунки компонентів металокаркасу галереї.
На підставі результатів обстеження, моде-
лювання та виконаних міцнісних розрахунків
запропоновано раціональний спосіб підсилення
металоконструкцій галереї, який полягає у тимча-
совому зменшенні навантажень на транспортерну
систему (до 50 % від проектного), розвантаженні
основних дефектних з’єднань поясів, безпечно-
му встановленні та включенні в роботу додат-
кових конструкцій підсилення без демонта-
жу існуючих, пошкоджених корозією. Зазначені
результати, через їх високу конструктивну та
технологічну універсальність, можна розповсю-
дити на більшість аналогічних великопрогоно-
вих металевих технологічних споруд галерейно-
го типу.

НАДІЙНІСТЬ РОЗРАХУНКУ ГНУЧКИХ ЗАЛІЗОБЕТОННИХ ЕЛЕМЕНТІВ ДОВІЛЬНО ЗАКРІПЛЕНИХ НА ОПОРАХ ЗА МЕТОДОМ «РЕАЛЬНОЇ КРИВИЗНИ»

Олена Дорогова — 2024-08-19

Визначення несучої здатності гнучких довільно
закріплених на опорах звичайних, поперед-
ньо напружених (в тому числі трубобетонних)
елементів з урахуванням ефектів другого поряд-
ку чинними будівельними нормами України не
регламентовано. Для матеріалів, у яких діаграма
роботи є криволінійною, втрата стійкості може
реалізуватись як для короткого позацентрово стис-
нутого залізобетонного елемента, так і для еле-
мента, що згинається. Окрім того відомо, що
попереднє напруження арматури суттєво впливає
на збільшення несучої здатності гнучких елементів,
але в діючих нормативних документах відсутня
інформація про те, чи є можливість в розрахунку
врахувати попереднє напруження арматури.
Указане впливає на точність визначення
критичної сили і, відповідно, на надійність гнучких
позацентрово стиснутих залізобетонних елементів і
будівель у цілому. Авторами запропонований метод
«реальної кривизни», який базується на фізично
обґрунтованих передумовах, оперує достатньо про-
стими аналітичними залежностями і дозволяє виз-
начати несучу здатність гнучких елементів прямо-
кутного, круглого, кільцевого, двотаврового і тру-
бобетонного перерізів з урахуванням попередньо-
го напруження арматури практично без обмежень
щодо розрахункової довжини, розмірів перерізу,
ступеню армування, міцності бетону тощо.
В даній статті виконана оцінка точності і
надійності розрахункового апарату за методом
«реальної кривизни» гнучких позацентрово стисну-
тих довільно закріплених по кінцях залізобетонних
елементів. Для оцінки точності і надійності вико-
нано співставлення несучої здатності 76 гнучких
залізобетонних елементів визначеної на основі вико-
ристання середньодослідних та розрахункових зна-
чень міцністних і деформативних характеристик
матеріалів. Для співставлення були використані
результати експериментальних досліджень різних
авторів. У вказаних експериментах в широкому
діапазоні змінювались: гнучкість, міцність бетону і
арматури, відсоток армування, геометрія перерізів.
Виконано співставлення з результатами розра-
хунку за Єврокодом 2. Показано, що розрахунко-
вий апарат достатньо добре відображає процес,
що моделюється, і має достатньо високу точність і
необхідну надійність.