2023
Permanent URI for this community
Browse
Browsing 2023 by Issue Date
Now showing 1 - 10 of 10
Results Per Page
Sort Options
Item Обґрунтування вибору розрахункової моделі ескалаторного тунелю в плоскій і просторовій постановках(Український державний університет науки і технологій, Дніпро, Україна, 2023) Бєлікова, Софія Іванівна; Тютькін, Олексій ЛеонідовичUKR: Мета. Виконати аналіз аналітичних і чисельних методів математичного моделювання ескалаторного тунелю. Виявити основні характеристики та відмінності методів, які базуються на плоскій або просторовій постановці. Обґрунтувати вибір розрахункової моделі ескалаторного тунелю та його постановку. Методика. Для досягнення поставленої мети проаналізовано низку аналітичних методів, що ґрунтуються на плоскій (2D) постановці (метод зазору, метод контролю втрати об’єму, метод обмеження переміщення). Розглянуто підходи в чисельних методах, зокрема в методі скінченних елементів, які успішно застосовували плоску постановку. Проаналізовано також і просторову (3D) постановку в методі скінченних елементів. Аналіз чисельного експерименту на основі 3D-моделей показує, що тривимірна структура змушує приймати інтерпретаційні рішення, які не враховані в поперечному перерізі, тобто у двовимірній моделі. Результати. Розроблені скінченно-елементні моделі ескалаторного тунелю в плоскій і просторовій постановках, причому 2D-модельтовщиною 1 м повторювала умови 3D-моделі в її середній частині. Отримані параметри напружено-деформованого стану, які піддавалися порівняльному аналізу. З’ясовано, що значення норм горизонтальних та вертикальних напружень у фрагменті 3D-моделі (середина) та у 2D-моделі мають відмінність відповідно в 3,2 та 7,2%.Наукова новизна. На основі результатів проведеного обґрунтування вибору розрахункової моделі ескалаторного тунелю доведено, що застосування 2D-моделей є адекватним системі взаємодії ескалаторного тунелю з оточуючим масивом. Таке твердження засвідчене майже ідентичним розподілом напружень і деформацій в скінченно-елементних моделях в плоскій і просторовій постановках. Практична значимість. В ході досліджень доведено, що плоска скінченно-елементна модель ескалаторного тунелю є адекватною поставленій задачі за умови її застосування в декількох характерних перерізах ескалаторного тунелю, тобто створення низки моделей в 2D-постановці, що дозволяють врахуватиїї положення по довжині тунелю, що розраховується.Item Архітектурне проєктування соціального і захищеного житла з об’ємних блоків(Український державний університет науки і технологій, Дніпро, 2023) Громова, Олена Вячеславівна; Ярош, Ольга Миколаївна; Кіхтенко, Денис Сергійович; Осадча, Ольга РоманівнаUKR: Мета. Застосування системного підходу до проєктування соціального і безпечного житла для населення у вигляді житлових будинків швидкого зведення із конструктивними заходами щодо вимог інклюзивності. Запропоновано проєкт 9-ти поверхового житлового будинку із застосуванням модулів Speedstac із зовнішнім утеплення із теплоізоляційних плит KingSpan. Методика. Розглянуто можливість розробки проєктних рі-шень житлового будинку із об’ємних блоків із застосуванням утеплення фасадів плитами KingSpan. Проана-лізовано переваги блочного будівництва і розроблені проєктні рішення фасаду, влаштування даху, входів і конструктивних підйомників в будівлю для людей з обмеженими фізичними можливостями, захисні примі-щення із сталефібробетону. Результати. Запроєктовано 9-ти поверховий 54 квартирний житловий будинок, який виконано із об’ємних блоків. Утеплення зовнішніх стін виконувалося плитами KingSpan. Наукова но-визна. В дослідженні застосовано комплексний підхід до архітектурного проєктування соціального, енерго-ефективного і безпечного житла із застосуванням конструкцій смарт-блоків Speedstac визначених розмірів, плит утеплення KingSpan та монолітних ядер жорсткості із сталефібробетону у вигляді приміщень, які роз-ташовані в кожній квартирі будівлі і виконують функцію укриттів. Практична значимість. На прикладі запроєктованої типової житлової секції розглянуті питання: економічного і швидкозведеного масового жит-лового будівництва у вигляді будівель із об’ємних-блоків, питання енергоефективності вирішуються засто-суванням ефективних теплоізоляційних панелей, для захисту від обстрілів артилерії розглянуто варіант влаштування приміщень, виконаних з монолітних залізобетонних конструктивних елементів із сталефібро-бетону, який має підвищені удароміцністі характеристики, для людей з фізичними вадами і обмеженнями у пересуванні запропоновано рішення у вигляді окремого входу в житлову секцію із застосуванням пандуса та підйомника до загального коридору та ліфта.Item Відновлення об’єктів інфраструктури як елемент сталого розвитку країни на історії одного мосту(Український державний університет науки і технологій, Дніпро, 2023) Ключник, Сергій Владиславович; Гернич, Микола ВолодимировичUKR: Мета. Метою даної роботи є проведення аналізу збитків які зазнала наша держава від пошкоджень і руйнувань транспортних штучних споруд внаслідок бойових дій та доля мосту, що був прикладом мостобудування нашої держави в мирний час і зазнав трансформацію у воєнний час. Методика. Аналіз збитків завданих державі внаслідок війни, частка в них інфраструктурних об’єктів, дослідження способів технічного прикриття транспортних напрямків за рахунок будівництва тимчасових споруд на ближньому обході від пошкоджених (зруйнованих) транспортних об’єктів. Результати. Результатом даної роботи є зібрані данні про збитки завдані транспортній інфраструктурі, зокрема транспортним спорудам, в наслідок збройної агресії російської федерації. Проаналізовані приклади відновлення руху транспорту через водні перешкоди по-будовою дамби з водопропускними трубами та мостового переходу з тимчасовим мостом на ближньому обході від пошкодженої (зруйнованої) транспортної споруди. На прикладі відремонтованого перед війною мосту розглянуто вплив військових дій на споруду та шляхи її технічного прикриття при швидкому та на-дійному забезпеченні руху транспорту через водну перешкоду на визначеній ділянці дороги. Наукова новизна. Проаналізовані збитки нашій державі, інфраструктурі, транспортним об’єктам які завдані війною. Наукова зацікавленість полягає у прийнятих рішеннях по відновленню руху автомобільного транспорту в залежності від місцевих умов, наявних матеріальних ресурсів, сил і засобів які забезпечують швидке та надійне відновлення руху транспорту через водну перешкоду. Практична значимість. Спираючись на досвід забезпечення руху транспорту через водні перешкоди на ділянках доріг із пошкодженими (зруйнованими) транспортними спорудами розроблені дієві способи спорудження тимчасових транспортних споруд на ближньому обході, які забезпечують швидке відновлення і безпеку руху.Item Обґрунтування концепцій підсилення земляного полотна в Україні та Європейському Союзі(Український державний університет науки і технологій, Дніпро, 2023) Дубінчик, Ольга Іванівна; Мірошник, Віталій Анатолійович; Тютькін, Олексій ЛеонідовичUKR: Мета. Обґрунтування концепцій підсилення земляного полотна в Україні та Європейському Союзі. В статті на базі досвіду, отриманого в області підвищення міцності та стійкості об’єктів, зведених з ґрунту, та на основі ранжування параметрів доводиться гіпотеза про найбільшу ефективність вертикальних елемен-тів підсилення на відміну від всіх інших у випадку перевлаштування під суміщену колію (1520/1435 мм). Методика. Розглянуто регламентовані ЦП-0204 «Правила улаштування основної площадки земляного по-лотна при виконанні капітального ремонту та модернізації колії» варіанти підсилення земляного полотна геотекстилем або георешіткою, а також шаром, що мало деформується. Проаналізовано розроблені і впрова-джені в Європейському Союзі три концепції підсилення за допомогою: 1) геосинтетичних матеріалів; 2) ве-ртикальних паль або мікропаль; 3) комбінації геосинтетичних матеріалів з палями. Результати. Проведене ранжування методів підсилення земляного полотна за позитивними та негативними параметрами, які харак-теризують ситуацію розміщення в ґрунтовій матриці елементів підсилення. Параметри підсилення розділені на позитивні (зменшення горизонтальних та вертикальних деформацій) та негативні (параметри технології). Визначено, що максимальне значення позитивного впливу на зменшення вертикальних деформацій надають варіанти вертикальних паль або мікропаль, створених на основі бурозмішувальної технології або jet-grouting. Наукова новизна. Вперше на основі формул ранжування за позитивними та негативними парамет-рами виконане обґрунтування концепцій підсилення земляного полотна в Україні та Європейському Союзі. Практична значимість. Будь-який метод підсилення до його практичної реалізації може бути ранжований, тобто може бути визначена його ефективність та раціональність під час впровадження в конкретних ситуа-ціях експлуатації залізниці, земляне полотно якої потребує підсилення.Item Обґрунтування вибору моделі основи та фундаменту будівлі під час її підсилення мікропалями(Український державний університет науки і технологій, Дніпро, Україна, 2023) Харченко, Віталій Валерійович; Петренко, Володимир ДмитровичUKR: Мета. На основі аналізу існуючого досвіду провести обґрунтування вибору моделі основи та фундаменту будівлі під час його підсилення мікропалями. Такий методологічний крок дозволить прийняти до подальших досліджень модель основи, яка більш повно відповідає взаємодії мікропаль, фундаменту визначеної жорсткості та варіації їхніх параметрів. Методика. Фундаменти, в тому числі ті, що підсилюються мікропалями, проєктуються таким чином, щоб навантаження на основу не перевищувало певної межі, яка дозволяє проводити розрахунки за деформаціями у фазі ущільнення. Для вирішення поставленої задачі проведено аналіз методузагальних пружних деформацій основи, розроблений з використанням гіпотезипружного пів-простору. Залучення пружного півпростору до теоретичних побудов має основою чіткі та відпрацьовані рішення теорії пружності і, ширше, механіки суцільного середовища. Також розглянутий метод, заснований на обмеженні зони основи, що деформується (гіпотеза шару кінцевої товщини). Узагальнені випадки застосування цих гіпотез для проєктування та розрахунку фундаментів з врахуванням їх взаємодії з основою. Результати. Визначено, що більш плідною гіпотезою як для фундаментів взагалі, так і для випадкуїх підсилення мікропалями, є гіпотеза пружного шару. На її основі обґрунтовано, що скінченно-елементні моделі фундаменту з мікропалями та ґрунтовою основою повинні мати визначені межі, що, в першу чергу, дозволяють вільне деформування системи «фундамент – основа», а, в другу чергу, мати розміри, що можуть бути піддані розрахунку на ПЕОМ. Наукова новизна. Вона полягає вобґрунтуванні моделі основи, що базується на гіпотезі шару кінцевої товщини як найбільш відповідноїдля чисельних експериментів за допомогою методу скінченних елементів. Практична значимість. Полягає вотриманні обґрунтованої товщини кінцевого шару, що дорівнює 5...6 значень довжини мікропалі. Саме ця товщина, на основі якою обираються розміри скінченно-елементної моделі, дозволяє вільне формування напружено-деформованого стану моделі і не має протиріччя з вже існуючими вимогами до визначення цього параметру.Item Аналіз результатів випробування підсилення земляного полотна армованими ґрунтоцементними палями(Український державний університет науки і технологій, Дніпро, Україна, 2023) Крисан, Володимир Іванович; Крисан, Віталій Володимирович; Петренко, Володимир Дмитрович; Тютькін, Олексій ЛеонідовичUKR: Мета. Метою роботи є аналіз результатів випробування підсилення земляного полотна армованими ґрунтоцементними палями. Методика. Проведено аналіз ситуації підсилення земляного полотна із визначенням сучасних тенденцій застосування геосинтетичних матеріалів та ґрунтоцементних паль. Розроблено і впроваджено на практиці алгоритм підсилення земляного полотна армованими ґрунтоцементними палями із застосуванням спеціального шарошечного долота. Проведено визначення несучої здатності армованих ґрунтоцементних паль шляхом обґрунтованого вибору конструкції, ґрунтової основи, матеріалу, глибини закладання паль відповідно до інженерно-геологічних умов, конструктивної схеми споруди та способу їх улаштування. Результати. Було випробувано 6 паль довжиною від 21 м до 23 метрів. У ході виготовлення паль №№ 1, 4 і 6, довжина яких складала 22…23 м, під час буріння з’ясовано, що в їх основі залягає масивний монолітний граніт (заглиблення в граніт виконувалось на 0,5 м), наявність тріщин в якому не фіксувалась. Палі №№ 2, 3, 5 своєю основою мали граніти тріщинуваті, заглиблення в них також проводилось на 0,5 м. Для цих армованих ґрунтоцементних паль отримані величини вертикального переміщення палі під час її навантаження і розвантаження ступенями. Розрахункове навантаження вдавлювання на палю, що випробувалася, становить від 268,3 т·с до 275,0 т·с. Наукова новизна. Вона полягає в отриманні залежностей осідань армованих ґрунтоцементних паль, створених на основі бурозмішувальної технології, під час їх випробування в режимах навантаження та розвантаження. Практична значимість. Визначено, що при зміні жорсткості земляного полотна, оскільки ґрунтоцементні армовані елементи виготовляються з модулем деформації 300…600 МПа, вирішується проблема його підсилення. Практично є можливість зменшити різницю в жорсткості штучної споруди та конструкції верхньої будови колії, що дозволить ліквідувати баластові поглиблення.Item Обґрунтування вибору складових компонентів і методу отримання ґрунтоцементного елементу для підсилення земляного полотна(Український державний університет науки і технологій, Дніпро, 2023) Тютькін, Олексій Леонідович; Громова, Олена ВячеславівнаUKR: Мета. Обґрунтування вибору складових компонентів і методів отримання ґрунтоцементного елементу для підсилення земляного полотна в Україні з урахуванням європейського досвіду. Методика. Проаналізовано розроблені і впроваджені в Україні і Європейському Союзі концепції підсилення земляного полотна за допомогою горизонтального підсилення (геосинтетичні матеріали), вертикального підсилення (вертикальні палі або мікропалі) та комбінації геосинтетичних матеріалів з палями. Розглянуті переваги і недоліки фізико-хімічних і механічних методів підсилення. Результати. Проведено обґрунтування матеріалу та складових компонентів ґрунтоцементних елементів і методів їх створення для підсилення земляного полотна залізниць. Одним з ефективних напрямків отримання вертикальних армуючих елементів і зниження вартості робіт з підсилення і укріплення земляного полотна є використання суміші ґрунту з додаванням цементу, отриманих за бурозмішувальною технологією. Для модифікування структури ґрунтоцементу і мінімізації витрати цементу, пропонується застосування в якості армуючих компонентів фіброві волокна, хімічні добавки і тонкодисперсні відходи промисловості у вигляді золи чи меленого шлаку. Проведено дослідження щодо встановлення базових параметрів складу ґрунтоцементу для подальшого модифікування структури елементу під конкретні ситуаційні умови земляного полотна. Наукова новизна. Наукову новизну роботи складають результати обґрунтування напрямів підсилення земляного полотна вертикальними ґрунтоцементними елементами при різному напружено-деформованому стані ґрунтових основ і складу вертикальних елементів в Україні та Європейському Союзі. Практична значимість. Практична значимість викладеного дослідження полягає в тому, що вибираючи той або інший метод підсилення ґрунтових основ, підбирається відповідний склад матеріалу підсилення, тобто може бути визначена його ефективність та раціональність під час впровадження в конкретних умовах експлуатації залізниці для земляного полотна, яке потребує підсилення.Item Оцінка варіантів дорожнього покриття на основі методу аналізу ієрархій(Український державний університет науки і технологій, Дніпро, 2023) Курган, Микола Борисович; Курган, Дмитро Миколайович; Лужицький, Олег Федорович; Гусак, Марина Анатоліївна; Байдак, Сергій ЮрійовичUKR: Мета. Метою даної роботи є проведення комплексного аналізу різних видів дорожніх покриттів, вклю-чаючи асфальтобетон, цементобетон і бруківку, з метою визначення найбільш оптимального варіанту для конкретного проєкту на основі критеріїв продуктивності, тривалості, вартості та екологічного впливу. Ме-тодика. Методика передбачає вибір будівельних матеріалів та раціональних методів будівництва з ураху-ванням погодних умов, кліматичних факторів та економічних факторів, що впливають на показники якості й зносостійкості покриття дороги. Для оцінки варіантів дорожнього покриття з урахуванням вагомості різних критеріїв використовується метод аналізу ієрархій (МАІ). Процес включає створення ієрархії критеріїв, оці-нку їх важливості, парний порівняльний аналіз, розрахунок вагових коефіцієнтів та оцінку альтернатив. На основі цього аналізу визначається оптимальний варіант дорожнього покриття для конкретного проєкту чи завдання. Результати. На даному етапі рішення задачі з порівняння конструкцій дорожнього розглянуто десять основних вимог та три широко поширених типи покриття: асфальтобетонне, цементобетонне й бруківка. На основі проведення комплексного аналізу різних видів дорожніх покриттів, встановлено най-більш оптимальний варіант для конкретного проєкту на основі критеріїв продуктивності, тривалості, варто-сті та екологічного впливу. Наукова новизна. Застосовано науковий підхід, який передбачає вибір констру-кції дорожнього покриття та раціональних методів будівництва з урахуванням погодних умов, кліматичних та економічних факторів, що впливають на показники якості й зносостійкості покриття дороги та врахову-ють вагомість різних критеріїв для встановлення оптимального варіанту дорожнього покриття для конкрет-ного проєкту чи завдання. Практична значимість. Модель бізнесу включає в себе етапи проєктування, реа-лізацію будівельних робіт і передбачає послідовність заходів для створення, розвитку і ефективного функці-онування промислових підприємства. Вибір оптимальної конструкції дорожнього покриття дозволить про-мисловим підприємствам отримувати прибутки в найбільш короткий термін при мінімальних інвестиціях.Item Критичний огляд методів розрахунку стійкості укосів і схилів(Український державний університет науки і технологій, Дніпро, Україна, 2023) Тютькін, Олексій Леонідович; Дубінчик, Ольга Іванівна; Кільдєєв, Віталій РомановичUKR: Мета. У багатьох випадках при інженерних розрахунках і проєктуванні необхідно оцінити стійкість території, що забудовується, особливо розташованої поблизу схилів або укосів. Виконати критичний огляд методик розрахунку стійкості зсувонебезпечних схилів і укосів. Методика. Розглянуті варіанти методів розрахунку стійкості укосів різними авторами. Існує багато методик з розрахунку стійкості укосів, всі вони зводяться до трьох базових класів методів: методи граничної рівноваги; метод скінченних елементів; комбіновані методи. Під час перевірки стійкості найпоширенішими є інженерні методи, засновані на силових схемах рівноваги ґрунтових масивів. Одним з найбільш важливих питань при розрахунку стійкості є правильний вибір поверхні, за якою можливе зміщення ґрунту. Результати. Вибір тих чи інших методів насамперед визначається типом зсувного процесу та механізмом можливого зміщення зсувних мас. Кожен оригінальний спосіб розрахунку характеризується своєю оригінальною системою, отриманою в даному способі з використанням того чи іншого припущення, необхідність якого пов’язана зі статичною невизначеністю завдання. Наукова новизна. Приведені формули по визначенню коефіцієнта стійкості укосу для практичного використання. Аналіз стійкості зсувного схилу із залученням розрахункових методів виконується як складовий елемент комплексної інженерно-геологічної оцінки та прогнозу стійкості зсувного схилу в природних умовах та з урахуванням наміченого його використання. Практична значимість. У проєктній практиці застосовуються інженерні методи розрахунку стійкості схилу, що містять різноманітні спрощувальні припущення. Найбільш поширений з них – метод круглоциліндричних поверхонь ковзання, що відноситься до схеми плоскої задачі. Визначення коефіцієнта стійкості є необхідною умовою для висновку про можливість використання схилів для будівництва.Item Оцінка якості проєктування конструктивних рішень сталевих будівель і споруд(Український державний університет науки і технологій, Дніпро, Україна, 2023) Банніков, Дмитро Олегович; Гезенцвей, Юхим ІсааковичUKR: Мета. Метою публікації є аналіз запропонованих критеріїв оцінки якості проєктування конструктивних рішень для сталевих будівель і споруд різноманітного призначення, в тому числі й транспортної інфраструктури. Методика. Для досягнення цієї мети необхідно було спочатку чітко окреслити наявні підходи до подібної оцінки якості. Надалі розглянути та проаналізувати сучасні підходи до такої оцінки. При цьому були розглянуті як результати окремих дослідників та фахівців в галузі економічно-інвестиційного аналізу, та к й пропозиції, які надходили від фахівців провідних проєктно-конструкторських підприємств, організацій та приватних фірм й корпорацій. Особлива увага приділялась аналізу проєкту сучасного новітнього стандарту ДСТУ «Конструкції сталеві будівельні. Настанова з оцінювання якості конструктивних рішень», яка пройшла вже вісім (!) редакцій. Це свідчить про неабияку важливість та одночасно суперечливість затронутого питання. Мабуть свою лепту в цей процес й намагались внести автори даної публікації. Результати. Однією із основополагаючих ідей при розробці даного стандарту була спроба підвищити конкурентоспроможність сталевих будівельних конструкцій порівняно з конструкціями з інших будівельних матеріалів, в першу чергу із залізобетону, за рахунок низки різноманітних чинників та заходів. В результаті стандарт набув як окремі позитивні якості, що неодмінно можуть покращити як процес проєктування конструкцій, так і процеси її створення та експлуатації, так і відверто негативні риси. Останні і є якраз предметом тих дискусій та суперечностей, про які зазначалось вище. Наукова новизна. Авторами публікації виділено 5 основних позитивних моментів та 7 негативних рис, які б варто було вдосконалити та врахувати при підготовці останньої редакції розглядуваного стандарту ДСТУ. Таким чином, в даній публікації оцінено можливість та ефективність, проаналізовано позитивні та негативні якості проєкту новітнього стандарту – ДСТУ «Конструкції сталеві будівельні. Настанова з оцінювання якості конструктивних рішень». Причому розгляд проєкту цього стандарту спирався на його останню восьму (!) редакцію, що вже саме по собі свідчить про наявність низки суперечностей та протиріч серед різних шкіл фахівців. Практична значимість. З практичної точки зору в ході проведеного аналізу надано рекомендації розробникам стандарту, які б на наш погляд, могли б бути враховані при підготовці його остаточної редакції та впровадження в проєктну практику.