Введение. В статье рассматривается использование трубобетона в гидротехническом строительстве, а также проводится сравнение различных конструктивных вариантов с точки зрения напряженно-деформированного состояния и несущей способности.

Цель. Анализ применения трубобетона и различных подходов к его проектированию, а также сравнение напряженно-деформированного состояния различных конструктивных решений.

Материалы и методы. Расчеты железобетонных конструкций были выполнены методом конечных элементов с применением нелинейных моделей в программном обеспечении ANSYS.

Результаты. Результаты расчетов показали, что для монолитного бетонного стержня (без арматуры) несущая способность составила 56,28 кНм, для железобетонного стержня с арматурой несущая способность составила 416,60 кНм, для металлической трубы – 639,07 кНм, для трубобетона (металлическая труба, заполненная бетоном) увеличение несущей способности составило до 768,76 кНм, армированный трубобетон показал наибольшую несущую способность – 1085,50 кНм.

Выводы. Результаты расчетов и сравнительного анализа показывают, что армированный трубобетон является наиболее эффективным с точки зрения несущей способности, хотя и имеет более высокую стоимость. В то же время железобетон и металлические трубы предлагают более экономичный вариант, но с меньшей несущей способностью. Выбор материала зависит от конкретных требований проекта, включая нагрузки, стоимость и условия эксплуатации.

Введение. Расчет ширины раскрытия трещины является одним из требований к эксплуатационной надежности железобетонных конструкций. Возникновение трещин в железобетонных элементах происходит как при эксплуатационных нагрузках, так и в начальный период набора прочности из-за низкой прочности бетона на растяжение и характера его работы в целом. Возрастающая скорость строительства требует учитывать термонапряженное состояние не только массивных, но и обычных конструкций в раннем возрасте бетона, в том числе выполнять расчет ширины раскрытия трещин на этапе набора прочности, для обеспечения проектных и эксплуатационных характеристик конструкций и оценки возможности нагружения конструкций, бетон которых пока не достиг своих эксплуатационных характеристик.

Цель. Исследование направлено на анализ необходимости учета особенности бетона в раннем возрасте (соотношение прочности и модуля деформаций отличается от проектного возраста) при расчете ширины раскрытия трещин.

Материалы и методы. В работе проведен анализ методов расчета, заложенных в нормативных документах. Выполнены расчеты ширины раскрытия трещин для железобетонных сечений с разным процентом армирования. Выполнено сравнение расчетных методик и полученных значений ширины раскрытия трещин по различным нормативным документам для бетона на ранних стадиях твердения, а также выполнена оценка влияния изменения модуля упругости на процесс трещинообразования. Анализ выполнен с учетом как нормативного модуля упругости бетона (28 суток), так и его сниженного значения на 7 сутки. Использованы данные экспериментальных исследований для верификации результатов.

Результаты. Установлено, что снижение модуля упругости бетона на ранних стадиях твердения (до 24 %) приводит к увеличению расчетной ширины трещин (до 11 %) при идентичной прочности.

Выводы. Результаты исследования подчеркивают необходимость учета изменения модуля упругости бетона на ранних стадиях твердения при проектировании конструкций. Это позволит более точно прогнозировать ширину раскрытия трещин, включая температурноусадочные, и обеспечит повышение надежности железобетонных конструкций в процессе эксплуатации.

Введение. В работе показана технология натяжения арматуры, по концам которой прикреплены отрезки арматуры из металла с памятью формы, а также показаны технологии, сопоставимые с предложенной. Показаны примеры применения таких технологий в реставрации железобетонных изделий и при натяжении арматуры на бетон.

Цель. Упростить и удешевить реставрационные работы по восстановлению изношенных железобетонных конструкций.

Материалы и методы. Проведены патентные поиски по зарубежным патентам по данному направлению, а также изучены научные статьи за последние 5 лет.

Результаты. Подана заявка на патент и обосновано применение данной технологии на практике.

Выводы. Данная технология легко осуществима на практике и может снизить стоимость восстановительных работ.

Введение. На основании выполненных экспериментальных исследований морозостойкости бетона по режиму ускоренного третьего метода ГОСТ 10060-2012 (с Изменением № 1) с различными способами оттаивания образцов рассчитаны коэффициенты перехода (К) от марки бетона по морозостойкости, определенной при оттаивании в условиях неполного погружения емкостей с образцами в раствор 5%-ного хлорида натрия или при обдуве емкостей с образцами теплым воздухом, к марке бетона, определенной стандартным методом с оттаиванием образцов в ванне с раствором 5%-ного хлорида натрия. Расчетным методом термонапряженного состояния бетона показано, что изменение методики проведения испытаний бетона на морозостойкость, включая способ оттаивания образцов после замораживания, может стать причиной недостоверной оценки качества бетона.

Цель. Численный расчет термонапряженного состояния испытуемых образцов-кубов выполнен с целью выявления особенностей различных способов оттаивания бетонных образцов после замораживания и уточнения разработанных переходных коэффициентов для назначения марки бетона по морозостойкости.

Материалы и методы. Выполнен численный расчет процесса замораживания и оттаивания бетонных образцов в процессе испытания на морозостойкость ускоренным третьим методом по ГОСТ 10060-2012 (с Изменением № 1) в программном комплексе ATENA. По результатам расчета теоретических значений температуры определены перепады температуры между ядром и поверхностью кубов и определены максимальные растягивающие напряжения на их поверхности в момент наибольших перепадов температуры.

Результаты. Численный расчет термонапряженного состояния испытуемых образцов в процессе замораживания и различных режимов оттаивания при определении морозостойкости бетона ускоренным третьим методом подтвердил результаты экспериментальных лабораторных работ и показал, что режим оттаивания при неполном погружении емкостей с образцами в раствор качественно отличается от остальных рассмотренных способов оттаивания и является наиболее «жестким» вследствие возможности образования поверхностных трещин на бетонной поверхности образцов в процессе испытания.

Выводы. Опыт применения численных расчетов термонапряженного состояния испытуемых образцов показал возможность (по мере накопления экспериментальных данных) использовать их для прогнозирования морозостойкости бетона.

Введение. Представлены результаты исследований высокопрочных самоуплотняющихся легких бетонов на портландцементном вяжущем с органоминеральным модификатором типа МБ и тремя различными видами легких заполнителей (песка и гравия/щебня), которые могут быть использованы для расчета и проектирования облегченных железобетонных конструкций зданий и сооружений, а также для внесения изменений и расширения границы параметрического ряда легких бетонов с В40 до В70 в СП 63.13330.2018.

Цель. Оценка влияния технологических факторов на прочностные и деформационные характеристики высокопрочных самоуплотняющихся легких бетонов классов В40–В70 марок по средней плотности D1600–D2000 из самоуплотняющихся смесей.

Материалы и методы. Для приготовления высокопрочных самоуплотняющихся легких бетонов использовали материалы: портландцемент ЦЕМ I 42,5; органоминеральный модификатор МБ10-50С; микронаполнитель – молотый известняк; природный кварцевый песок; легкие пористые заполнители – искусственный керамзитовый песок и гравий и природный туфовый песок и ще-бень двух месторождений. Испытания бетонных смесей и бетонов выполнены с использованием стандартизированных и специальных методик.

Результаты. Определены прочностные (кубиковая и призменная прочность на сжатие) и деформационные (начальный модуль упругости, коэффициент Пуассона и предельные относительные деформации сжатия) характеристики и построены диаграммы напряженного состояния (σ – ɛ) шести высокопрочных самоуплотняющихся легких бетонов классов по прочности на сжатие от В41 до В73 с маркой по средней плотности от D1600 до D2000. Выполнена оценка влияния расхода цемента, вида легких пористых заполнителей (песка и гравия/щебня) и замены легкого керамзитового песка на природный песок из плотных горных пород на физико-технические характеристики легкого бетона.

Выводы. Использование различных видов легких пористых заполнителей искусственного (керамзитового песка и гравия) и природного (туфового песка и щебня) происхождения, а также мелкого заполнителя из плотных горных пород (природного кварцевого песка), совместно с портландцементным вяжущим с добавкой органоминерального модификатора типа МБ, позволяет получать высокопрочные самоуплотняющиеся легкие бетоны классов В40–В70 марок по средней плотности D1600–D2000 c прочностными и деформационными характеристиками, значительно превосходящими максимальные нормативные значения для легкого бетона класса В40 марки по средней плотности D2000 по СП 63.13330.2018.

Введение. В двух частях статьи исследованы вопросы понятийного и методического характера, возникающие при расчетах железобетонных конструкций по методу предельных состояний с применением нелинейной деформационной модели (НДМ) согласно СП 63.13330.2018. Первая часть посвящена постановке проблемы и разработке понятийного аппарата.

Цель. Усовершенствовать понятия и термины о законах и диаграммах деформирования бетона при сжатии и растяжении в аспекте их нормирования в расчетах по методу предельных состояний.

Методы: формальная логика (анализ, синтез, индукция, дедукция), методы теории вероятностей и математической статистики, метод предельных состояний.

Результаты. Показано, что нормативная база расчетов по методу предельных состояний на основе НДМ содержит противоречивые и неоднозначно понимаемые термины, отсутствуют некоторые весьма важные понятия о нормировании механических свойств бетона. В данной части статьи предложено заполнить эти пробелы новыми понятиями, введенными автором, и устранить имеющиеся противоречия и неточности.

Выводы. Предложено исключить из нормативного и научного оборота в расчетах конструкций по НДМ неоднозначные термины: «диаграмма состояния», «рабочая диаграмма» и «диаграммный метод». В СП 63.13330.2018 следует дополнить раздел «Термины и определения» ныне полностью отсутствующими терминами и определениями, касающимися расчетов по НДМ, что возможно в том числе на основе введенных автором новых 12 понятий о законах и диаграммах деформирования бетона при сжатии и растяжении со строгим математическим содержанием, которые обеспечивают всю полноту, целостность и взаимоувязанность нормирования характеристик физико-механических свойств бетона. Отличия в понятиях связаны с назначением своей фиксированной вероятности p∈[0,004;0,5] левостороннего перцентиля нормального распределения при постоянном уровне доверительной вероятности α = 0,95 левой границы доверительного интервала оценки этого перцентиля на основе t-распределения.

Введение. Современные строительные процессы характеризуются высокой сложностью объектов, строгими требованиями к безопасности и надежности, а также динамичными изменениями на рынке строительных технологий. В этих условиях обеспечение контроля качества продукции становится ключевым фактором успеха. Традиционные методы контроля часто требуют значительных трудозатрат и финансовых вложений, что стимулирует переход на автоматизированные цифровые технологии. Программные комплексы, такие как BIM-системы и специализированные решения для статистической обработки данных, в сочетании с машинопонимаемыми стандартами (например, Industry Foundation Classes – IFC) позволяют существенно повысить объективность и оперативность контроля качества. Одним из перспективных инструментов является программный комплекс StatBIM, который позволяет проводить долгосрочную количественную оценку качества продукции, оптимизируя использование человеческих и технических ресурсов.

Методы. Исследование включает: внедрение StatBIM для автоматизации сбора и анализа данных (прочность, удлинение арматуры по ГОСТ 34028-2016); использование машинопонимаемых стандартов для интеграции с BIM-системами и нормативными базами (ГОСТ Р 57309-2016, ISO 16739-1); статистические методы – тесты Шапиро – Уилка, Андерсона – Дарлинга для проверки нормальности распределения, анализ влияния округления (до 0,5 % по ГОСТ 12004-81) на дисперсию, среднее значение и обеспеченность характеристик; разработку XML-шаблонов для формализации требований нормативных документов.

Результаты. Внедрение программного комплекса StatBIM позволяет: сократить время проверки соответствия стандартам на 40 % за счет автоматической сверки данных; выявить искажения в статистических параметрах из-за округления (снижение точности среднего значения на 7 %, недооценку дисперсии на 12 % в малых выборках); установить, что округление данных нарушает нормальность распределения (p-value < 0,05 в 30 % случаев), что критично для расчета надежности конструкций; реализовать цифровую сертификацию с долгосрочным мониторингом качества арматуры.

Обсуждение. Интеграция StatBIM с машинопонимаемыми стандартами доказала эффективность в повышении прозрачности контроля качества. Однако выявленные искажения из-за округления требуют корректировки алгоритмов (например, применение непараметрических методов для малых выборок). Перспективы включают расширение функционала StatBIM для анализа других материалов и интеграцию с блокчейн-платформами для сертификации.

Выводы. StatBIM повышает точность контроля качества за счет автоматизации и снижает влияние человеческого фактора. Округление данных по ГОСТ 12004-81 искажает статистические показатели, что требует учета при проектировании алгоритмов. Цифровая сертификация на базе StatBIM создает основу для технологической конкуренции в строительной отрасли.

Введение. Статья посвящена анализу глубины цифровизации в строительной отрасли России, которая представляет собой один из ключевых секторов экономики. В контексте распоряжения Правительства Российской Федерации о стратегии развития строительной отрасли и жилищно-коммунального хозяйства подчеркивается важность трех направлений трансформации: административного, цифрового и профессионального. Особое внимание уделяется цифровой трансформации как основному вектору инновационного развития, способствующему повышению прозрачности процедур в строительстве.

Цель. Выявление текущего уровня цифровизации самого большого сектора строительства, поиск точек роста и приложения усилий сообразно принципу Вильфредо Парето (80/20) для обеспечения цифровой трансформации в самом большом, но непрозрачном секторе одной из самых инертных отраслей экономики.

Материалы и методы. Автором исследования применен комплексный методологический подход для анализа уровня цифровизации в строительной отрасли России. Основные материалы и методы исследования включают: анализ нормативно-правовой базы; сравнительный анализ; качественные методы исследования; количественные методы исследования; кейс-стадии.

Результаты. Исследование показывает, что строительная отрасль отличается высокой консервативностью, а инновации быстрее внедряются в сегменте многоквартирных домов, тогда как индивидуальное домостроение остается на начальном уровне цифровой трансформации. Рассматриваются ключевые цифровые технологии, такие как электронный документооборот, электронная подпись, облачные системы, динамическое ценообразование и цифровое проектирование. Анализ демонстрирует, что ведущие девелоперские компании значительно опережают другие организации по цифровизации, в то время как индивидуальное жилищное строительство имеет низкие показатели внедрения цифровых решений. 95 % взаимодействий в градостроительной деятельности по-прежнему осуществляется на бумаге или в нередактируемом электронном формате.

Выводы. На основании проведенных исследований в статье выделяются основные направления цифровизации сектора индивидуального жилищного строительства на 2025 год, включая развитие электронных сервисов, расширение применения BIM-технологий, онлайн-проектирование. Подчеркивается, что значительная фрагментация рынка и низкая цифровая зрелость подрядчиков – это и есть основные препятствия на пути цифровой трансформации строительной отрасли в России.