Архитектура и строительство

Рассмотрены малоизученные и неизвестные ранее глобальные закономерности эволюции климатических нагрузок на строительные объекты и экосистемы урбанизированных территорий за последние 40 лет. Представлены основные спектральные и статистические проявления глобального изменения климата эндогенного и космогенного гравидинамического происхождения, включая эволюцию минимальных, среднесуточных и максимальных температур, среднесуточной влажности, прозрачности и давления атмосферы, уровня осадков, среднесуточной скорости ветра и порывов ветра. Представлены теоретические основы вариометрического анализа и моделирования метеорологических проявлений доминирующих механизмов и причинно-следственных связей резонансного характера.

Рассмотрены этапы формообразования строительных конструкций как циклического процесса генерации конструктивных идей, проектирования, возведения, эксплуатации каждого возведенного сооружения и ее прекращения. Введена необходимая терминология и обоснована новая система из 12 принципов формообразования строительных конструкций — базовых критериев принятия технических решений при проектировании сооружений и по их оценке научно-технической экспертизой.

Представлен необходимый для изучения дисциплины «Машины для технологического транспортирования строительных материалов и изделий» материал, содержащий: основные теоретические сведения; описание конструкций машин и принципа их действия; основы расчета и проектирования; основные положения техники безопасности при эксплуатации.

Изложены теоретические вопросы создания и внедрения современных средств и систем автоматизации строительных и дорожных машин, обеспечивающих повышение технико-экономической эффективности капитальных вложений, снижение эксплуатационных затрат и улучшение качества строительно-монтажных работ. Рассмотрены способы алгоритмизации процессов управления.

Рассмотрены аэродинамический и акустический расчеты сетей воздуховодов и вентиляционных каналов приточных и вытяжных вентиляционных систем гражданских и промышленных зданий, а также подбор фильтра и воздухоподогревателя для приточной камеры. Приводятся примеры указанных расчетов.

Приведены основные определения и понятия, используемые в строительных дисциплинах. Подробно рассмотрен основной блок по строительным конструкциям, включающий более 15 различных дисциплин. Большое внимание уделено тестам по учебному курсу железобетонных конструкций. Содержатся обширные сведения об ученых, внесших вклад в строительную науку, основных методах расчета, нагрузках и воздействиях, различных зданиях и сооружениях, единицах измерений, материалах, технологиях и т.п.

Рассмотрены вопросы обеспечения безопасности жизнедеятельности при проведении основных строительных процессов, которые должны базироваться в первую очередь на качественной разработке организационных и технических решений для всего жизненного цикла объекта — стадий проектирования, возведения и эксплуатации зданий и сооружений. Изложены основные положения современной модели охраны труда, которая функционирует в развитых странах с начала 1970-х гг. Содержится анализ причин происхождения несчастных случаев и профессиональных заболеваний, рассматриваются методы выявления опасных и вредных производственных факторов, предлагаются способы защиты персонала при проведении основных строительных работ. Рассмотрены вопросы взрывопожаробезопасности промышленных и гражданских зданий и сооружений при их строительстве и эксплуатации.

Рассмотрены энергосберегающая и ускоренная технология получения монолитно-слоистых стеновых строительных изделий методом объемного прессования и описание самих изделий. За счет использования эффекта от увеличения в объеме при нагреве зерен предварительно подвспененного полистирола стало возможным сократить технологический процесс, уменьшить энергозатраты и получить теплоизоляционный материал с улучшенными эксплуатационными свойствами. Подробно представлен механизм структурообразования бетона и теоретически обосновано повышение физико-технических показателей готовой продукции.

Рассмотрена скоростная энергоэффективная технология по созданию высокотемпературной теплоизоляции, позволяющая получать менее материалоемкие изделия повышенного качества с одновременной интенсификацией (в разы) производства, снижением топливно-энергетических расходов и ликвидацией некоторых технологических переделов. Представлены результаты исследований по созданию безобжиговой теплоизоляции методом активного синтеза новообразований в процессе их электрогидротеплосиловой обработки и эксплуатации в тепловых агрегатах. Раскрыты теоретические представления по созданию теплоизоляции с программированной структурой и закономерности планирования изделий с внутренним перераспределением свойств без изменения их размеров и массы. Изучена и использована возможность изменения физико-химических свойств поверхностного слоя глиняных частиц.

Предложен подход к решению актуальной проблемы создания новых теплоизоляционных материалов, обладающих низкой теплопроводностью, повышенной прочностью и долговечностью. Рассмотрены технологические пути получения малодефективных структур изделий с использованием энергосберегающих и безотходных приемов.

Рассматриваются теоретические и экспериментальные исследования нового направления в технологии термостойких материалов, работающих в агрессивных и высокотемпературных средах. В основу исследований положена концепция перехода изделий в более высокую категорию качества с одновременной интенсификацией процессов, снижением материальных и энергетических затрат.

Представлены новые научно обоснованные технологии конструирования изоляционных материалов повышенного качества, многофункционального назначения, с одновременной интенсификацией процессов. Даны рекомендации по аппаратурному оформлению разработанных технологий и по организации производства, нормативные документы, регламентирующие свойства комплексных материалов, а также технико-экономическое обоснование производства. Рассмотрены теоретические представления и изучены физико-химические закономерности формирования структуры изоляционных материалов при комплексном воздействии на формуемые массы энергией электрогидротеплосилового поля.

Рассмотрены геодезические методы выполняемых периодически (или по мере необходимости) специальных работ по определению деформаций инженерных сооружений. Получаемые высокоточные геодезические измерения позволяют решать как научные задачи (обоснование теоретических расчетов устойчивости сооружений), так и производственно-технические, обеспечивающие нормальную эксплуатацию сооружений и оборудования и принятие профилактических мер при выявлении недопустимых величин деформаций. Приводится методика определения осадок фундаментов, скорости протекания осадки, крена, прогиба и прогнозирования времени стабилизации сооружений. Изложены способы определения крена высоких сооружений по разности высот осадочных марок; вертикальным проектированием; путем определения координат; измерением углов или направлений. Описаны способы наблюдения за трещинами несущих конструкций посредством простейших измерений, а также с применением щелемеров. Изложены методы определения планово-высотного положения рельсов при геодезической съемке крановых путей. Уделено внимание новым способам определения деформаций с использованием электронных тахеометров, лазерного сканирования и спутниковых приемников. Описаны методики создания опорных деформационных геодезических сетей в виде линейно-угловых сетей, полигонометрии и трилатерации.

Приведены задачи и упражнения по геодезии и геодезическому обеспечению в строительстве. Все типовые задачи сопровождаются схемами и подробными решениями, ко всем задачам даны ответы.

Содержится теоретический материал по существующим методам наблюдений за горизонтальными и вертикальными смещениями оползней. Разработана методика математического моделирования оползневых смещений на основе построения среднеквадратических эллипсов смещений. Проведен анализ результатов геодезических наблюдений смещений оползней с применением аппарата математической статистики.

Рассмотрены теоретические основы гидравлики, вопросы и примеры их применения в решении практических задач, возникающих при строительстве и эксплуатации инженерных сооружений. Приведены различные по сложности задачи, охватывающие основные темы гидравлики. Тематика задач отражает все разделы дисциплины «Гидравлика» для различных строительных специальностей.

Проведено исследование и определены общие подходы к решению проблемы использования активных и интерактивных методов и технологий обучения при профессиональной подготовке и переподготовке специалистов инвестиционно-строительной сферы. Приводится научное обоснование и подробное описание активных и интерактивных методов и технологий обучения, показана возможность повышения результативности подготовки будущего специалиста инвестиционно-строительной сферы.

Рассмотрены строительные системы, используемые в плоской и скатной кровле при изоляции и облицовке стен и фасадов. Раскрыты особенности применения систем внешней отделки и изоляции: их конструктивные решения, требования к материалам и рекомендации по монтажу. Даны характеристики материалов, используемых в системах наружной отделки и изоляции, проведен анализ рынка и производства этих материалов на предприятиях РФ.

Приведена систематизация строительных систем, используемых при внутренней отделке зданий. С учетом опыта передовых фирм рассмотрены особенности применения систем внутренней отделки в различных условиях. Особое внимание уделено системам «сухого строительства», системам, обеспечивающим акустический комфорт и пожарную безопасность.

Рассмотрены вопросы формирования свойств и разработки технологий декоративно-акустических материалов на основе поризованного гипса. Особое внимание уделено технологическому моделированию, в частности, решению задач по подбору и оптимизации состава материалов, выбору и оптимизации технологических параметров их изготовления. Раскрыты способы технологического моделирования.

Основой моделирования являются теоретические положения или гипотезы о возможных структурных особенностях изучаемых систем и их взаимосвязи со свойствами. Модель (структуры, технологических процессов и пр.) в свою очередь является основой для планирования и проведения эксперимента. С другой стороны, эксперимент может рассматриваться как один из критериев верности принятых теоретических гипотез. Взаимосвязь между моделью и экспериментом раскрывается на примере изучения моделей структур декоративно-акустических и теплоизоляционных материалов; моделирования технологических процессов для различных структур по интегральным параметрам и во времени. Особое внимание уделено технологическому моделированию, в частности решению задач по подбору и оптимизации состава материалов, выбору и оптимизации технологических параметров их изготовления. Рассмотрены способы технологического моделирования на основе канонического анализа, крутого восхождения, комплексного метода с построением линейных, неполных квадратичных и квадратичных моделей.

Изложены нелинейные методы расчета на длительные нагрузки сложных большепролетных многократно статически неопределимых деревянных конструкций на основе теории интегрального модуля деформаций и критериев прочности древесины при сложном напряженном состоянии. Расчеты ориентированы на использование ЭВМ. Приведены характерные примеры проектирования пространственных конструкций покрытий и сооружений, состоящих из каркаса и обшивок. При этом показаны ярко выраженные эффекты перераспределения внутренних усилий и совместной работы обшивок с каркасом при несимметричных нагрузках. Дан приближенный расчет обшивок, который распространяется на плоскостные конструкции с учетом специального проектирования соединений.

Изложены основные теоретические сведения, основы расчета и проектирования машин и оборудования; дано описание конструкций машин и оборудования, принципа их действия; предложен выбор и расчет технологических линий и комплексов оборудования.

Изложены основы теории и методов анализа динамического взаимодействия тонкостенных упругих элементов типа пластин и оболочек с внутренней и окружающей акустической средой как единой колебательной системы. Рассматриваются закономерности формирования и передачи виброакустических воздействий элементами конструкций и обратного влияния виброзвукоизлучения на формы и частоты их колебаний. Значительное внимание уделено вопросам снижения шумности и вибраций элементов конструкций.

Приведены сведения об основных параметрах и характеристиках льда, о механике разрушения льда и особенностях его воздействия на гидротехнические сооружения. Рассмотрены основные положения определения ледовых нагрузок на гидротехнические сооружения, факторы, влияющие на ледовую нагрузку, основные расчетные случаи. Отдельная глава посвящена методам защиты портовых и шельфовых сооружений от ледовых воздействий. Расчет ледовой нагрузки рассмотрен на примерах.

Содержатся теоретические и практические сведения об архитектурно-строительном проектировании, инженерном обеспечении зданий и сооружений, технологии, организации, комплексной безопасности в строительстве, определении сметной стоимости строительной продукции.

Рассмотрены вопросы теории и практики управления строительным производством, показана его специфика, подробно раскрыты функции управления и организационные структуры строительных организаций, приведены основные сведения об информационных системах и технологиях в строительстве (структура и принципы построения АСОИУ, информационное, техническое, математическое и программное обеспечение), даны примеры решения задач функциональных подсистем АСОИУ.

Рассмотрены вопросы, связанные с возведением, ремонтом, реконструкцией и демонтажем высоких железобетонных и металлических газоотводящих (дымовых) труб тепловых электростанций, общие проблемы сооружения, возведение фундаментов, железобетонных оболочек в подъемно-переставной и скользящей опалубке, устройство футеровки. Значительное место уделено монтажу газоотводящих металлических стволов, расположенных внутри железобетонных оболочек, а также сооружению труб с металлическим каркасом. Представлены современные материалы и способы ремонта футеровок, железобетонных оболочек. Выделены технологии демонтажа. Использованы проектные материалы, в том числе по трубам, построенным в последнее десятилетие.

Изложены общие теоретические сведения по проектированию рабочих площадок, компоновке и алгоритму расчета их элементов. Содержатся основы современных методов расчета и конструирования металлических конструкций рабочих площадок с использованием последних редакций строительных норм. Приведены расчеты сварных соединений в узлах и соединениях главной балки, расчеты центрально сжатых сплошных и сквозных колонн, листового настила, балок настила и главных балок.

Приведены сведения об основных существующих способах сварки. Описаны основные технологические процессы, происходящие при различных способах сварки, оборудование и материалы, рассмотрены основные преимущества и недостатки каждого вида сварки. Рассмотрены пути повышения прочности и свариваемости сварных соединений, а также контроля их качества. Изложены основы теории образования сварочных напряжений и деформаций и мероприятий по их снижению и основы технологического процесса изготовления сварных строительных металлоконструкций.

Рассмотрены вопросы получения вспененных тампонажных растворов. Особое внимание уделено вопросам структурообразования композитных растворов с оптимальными физико-техническими параметрами.

Содержатся положения по проектированию строительных площадок при возведении новых зданий и сооружений производственного и непроизводственного назначения. Рассмотрены все виды временной строительной инфраструктуры с рекомендациями по их расчету, размещению и эксплуатации.

Рассмотрены новые методы оценки влияния микровибродинамических многоцикловых нагрузок в системах типа «объект–основание» на формирование сверхпроектных нагрузок на строительные конструкции. Представлены теоретические основы вибродозиметрического метода моделирования вибродинамических и геодеформационных процессов, прикладной динамической теории упругости и метода точечных источников динамических нагрузок для построения типовых схем расчетного моделирования взаимодействия строительных конструкций и оснований.

Проанализированы научные основы важных аспектов расчета и проектирования конструкций зданий и сооружений в сейсмических районах. Рассматриваются укоренившиеся заблуждения в теории сейсмостойкости, препятствующие дальнейшему ее развитию. Излагаются некоторые аспекты проектирования конструкций зданий и сооружений в сейсмических районах.

Изложены основы курса «Детали машин и основы взаимозаменяемости» в объеме подготовки бакалавров. Описано устройство и приведено назначение деталей и узлов, применяемых в средствах механизации строительства и производства строительных материалов, изделий и конструкций. Рассмотрены основы проектирования и обеспечения взаимозаменяемости деталей и узлов на базе стандартов Единой системы допусков и посадок и других стандартов, устанавливающих допуски и посадки различных сопряжений.

Приведены расчеты железобетонных конструкций с использованием программного комплекса ЛИРА. Подробно описаны возможности данного комплекса, даны рекомендации по конструированию железобетонных конструкций, что должно помочь студентам самостоятельно выполнять компьютерные расчеты в рамках курсового и дипломного проектирования.

Рассмотрены организация и порядок проведения обследования технического состояния зданий, дана оценка технического состояния их несущих конструкций. Изложены основные нормативные требования к строительным конструкциям, которыми необходимо руководствоваться при проведении обследования. Рассмотрены основные виды дефектов строительных конструкций и причины их появления, дано описание неразрушающих методов и лабораторных испытаний железобетонных и каменных конструкций. Приведены рекомендации по формированию исходных данных для проведения проверочных расчетов конструкций при обследовании их технического состояния, даны примеры проведения обследования и оценки несущей способности железобетонных и каменных конструкций, а также рекомендации по их усилению.

Рассмотрены общие вопросы армирования железобетонных конструкций. Приведены примеры армирования железобетонных конструкций зданий: фундаментов, вертикальных и горизонтальных несущих конструкций, а также лестниц. Включен справочный материал, необходимый для конструирования железобетонных конструкций зданий.

Проведен анализ структурообразования цементного камня, модифицированного водоредуцирующими добавками, развиты представления о его реальной структуре с учетом размеров блоков мозаики. Установлены электрохимические особенности процессов гидратации, структурообразования и твердения модифицированного цементного камня. Определены характеристики качества дисперсно-кристаллитной структуры и фазового состава цементного камня. Выявлены силовые и энергетические критерии разрушения цементного камня и песчаного бетона, обоснована сущность кинетических процессов, происходящих при деформировании и разрушении цементных композитов, по амплитудно-энергетическому распределению импульсов сигнала акустической эмиссии на диаграмме нагружения.

Приведены основные положения российских строительных стандартов и европейских строительных норм, касающихся технических требований, предъявляемых к строительным цементам, а также методы их испытаний. Проведен сравнительный анализ этих требований и методов испытаний. Раскрыто содержание основных терминов. Дан перечень основных нормативных документов, используемых специалистами в РФ и ЕС при контроле качества строительных цементов.

Изложены методы определения прочности бетона механическими и физическими методами неразрушающего контроля согласно российским стандартам и европейским нормам. Предоставлен сравнительный анализ методов испытаний. Раскрыто содержание основных терминов. Приведен перечень основных нормативных документов, используемых специалистами в РФ и ЕС при неразрушающем контроле прочности бетона.

Приведены основные положения российских строительных стандартов и европейских строительных норм, касающиеся технических требований, предъявляемых к бетонам, а также методы их испытаний. Дан сравнительный анализ этих требований и методов испытаний, приведено сопоставление показателей, позволяющих провести оценку качества строительных материалов, выпускаемых в РФ и ЕС. Раскрыто содержание основных терминов. Приведен перечень основных нормативных документов, используемых специалистами в РФ и ЕС при контроле качества строительных материалов.

Приведены результаты исследования соединений элементов деревянных конструкций композиционным материалом на основе эпоксидной матрицы и стеклоткани (КМ-соединений). Разработаны конструктивные решения КМ-соединений для создания новых и усиления существующих деревянных конструкций из цельной и клееной древесины. Определены прочностные и деформационные характеристики композиционною материала, определены экспериментальными и численными методами несущая способность и деформативность КМ-соединений при сопротивлении сдвигу. Представлена методика расчета КМ-соединений и деревянных конструкций составного сечения на КМ-соединениях по предельным состояниям 1-й и 2-й групп.

Рассмотрены принципы расчета трудозатрат, машино-смен механизмов, расхода материалов при возведении портовых и водно-транспортных гидротехнических сооружений.

Рассмотрена методика расчета технико-экономических показателей проектируемых, модернизируемых и монтируемых лифтов, состоящая из трех частей: расчетов экономической эффективности проектируемых лифтов; экономических показателей модернизации (замены) лифта; экономических показателей, определяемых при монтаже (установке) нового лифта. Составлено с учетом материалов по курсу «Лифты и подъемники», а также опыта дипломного проектирования по специальности «Подъемно-транспортные, строительные, дорожные средства и оборудование».

Главная задача пособия — дать студенту базовые знания, позволяющие понять основные закономерности взаимодействия возводимых различными способами подземных сооружений с вмещающим породным массивом. Рассмотрено строительство подземных сооружений открытым и закрытым способами.

Изложены основы теории технологического моделирования, рассмотрены различные аспекты выполнения общих и частных задач, а также методики планирования эксперимента и обработки его результатов. Приведены рекомендации по выполнению лабораторных и расчетно-графических работ по курсам «Технологическое моделирование» и «Решение технологических задач с применением ЭВМ».

Приведен комплекс технологических приемов, направленных на получение теплоэффективных материалов ячеистой структуры с использованием малоэнергоемких технологий и формирование структуры материалов в условиях напряженного (стесненного) состояния. Технологические приемы рассмотрены на примерах ячеистого неавтоклавного газобетона, пенополистиролбетона и пенобетона. Технологические особенности применения волокон раскрыты на примере ячеистого бетона, армированного базальтовой фиброй.

Технологическое моделирование является составляющим элементом науки о создании материалов и инструментом для изучения процессов, позволяющих получать материалы с заданными свойствами. Рассмотрены различные аспекты технологического моделирования в рамках системного анализа технологических процессов и синтеза строительных материалов. Дано определение моделей, приведены приемы их выбора и построения. Изложены основы построения моделей простых и сложных процессов. Исследованы возможности применения детерминированных и логических моделей при изучении технологических процессов. Рассмотрена методология факторного эксперимента, его планирования, реализации, обработки результатов и их оптимизации. Положения теории живучести раскрыты применительно к схеме конструкция — технология — бизнес.

Тепло- и массоперенос в высокопористых материалах проявляется как на стадии формирования высокопористой структуры материалов, так и на стадии их эксплуатации. Рассмотрены основные законы тепло- и массопереноса. Раскрыты закономерности проявления этих законов в капиллярно-пористых коллоидных телах. Проанализированы условия и особенности формирования свойств высокопористых теплоизоляционных материалов и предложены критерии оценки этих свойств, а также конструктивных или технологических приемов, направленных на их оптимизацию.