сборник докладов. 1МССФ-2020 том 2. Кафедра строительства и городского хозяйства v международный студенческий строительный форум 2020 Белгород, 26 ноября 2020 г Том 2 Сборник докладов Белгород 2020
 Скачать 4.55 Mb.
|
|
Министерство науки и высшего образования Российской Федерации Департамент строительства и транспорта Белгородской области Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова Инженерно-строительный институт Кафедра строительства и городского хозяйства V Международный студенческий строительный форум - 2020 Белгород, 26 ноября 2020 г) Том 2 Сборник докладов Белгород 2020 УДК 69 ББК 38 П П V Международный студенческий строительный форум – 2020: сб. докл.: в 2 т. - Белгород Изд-во БГТУ, 2020. – Т. – 263 ст В сборник вошли доклады, представленные участниками V Международного студенческого строительного форума, состоявшегося в Белгородском государственном технологическом университете им. В.Г. Шухова 26 ноября 2020 г. В сборнике представлены доклады по направлениям Техническая эксплуатация и мониторинг технического состояния зданий и сооружений, Перспективы развития жилищно- коммунального комплекса городской инфраструктуры, Материаловедение и нанотехнологии в строительстве. Издание предназначено для научных и инженерно-технических работников, а также для студентов, магистрантов, аспирантов и молодых ученых. Сборник докладов публикуется в авторской редакции. УДК 69 ББК 38 ISBN 978-5-361-00881-0 (т) ISBN 978-5-361-00879-7 © Белгородский государственный технологический университет (БГТУ) им. В.Г. Шухова, 2020 3 ОРГКОМИТЕТ ФОРУМА Глаголев С.Н. – ректор БГТУ им. В.Г. Шухова, др экон. наук, проф. Гридчин А.М. – президент БГТУ им. В.Г. Шухова, почетный член РААСН, др техн. наук, проф. Глаголев Е.С. заместитель губернатора Белгородской области, начальник департамента строительства и транспорта Белгородской области Калашников Н.В. – Председатель Правления Ассоциации "СРО "Строители Белгородской области" Осыков АИ. директор ООО «РЕГИОНСТРОЙИНВЕСТ», исполнительный директор ассоциации СРО БЕЛАСПО Евтушенко Е.И. первый проректор БГТУ им. В.Г. Шухова, др техн. наук, проф. Поляков В.М. проректор по учебной работе БГТУ им. В.Г. Шухова, канд. техн. наук. проф. Давыденко Т.М. – проректор по научной и инновационной деятельности БГТУ им. В.Г. Шухова, др пед. наук, проф. Уваров В.А. директор инженерно-строительного института БГТУ им. В.Г. Шухова, др техн. наук, проф. Сулейманова Л.А. заведующий кафедрой строительства и городского хозяйства БГТУ им. В.Г. Шухова, др техн. наук, проф. Донченко ОМ. канд. техн. наук, проф. кафедры строительства и городского хозяйства БГТУ им. В.Г. Шухова Строкова В.В. заведующий кафедрой материаловедения и технологии материалов БГТУ им. В.Г. Шухова, советник РААСН Кочерженко В.В. канд. техн. наук, проф. кафедры строительства и городского хозяйства БГТУ им. В.Г. Шухова Косухин ММ. – канд. техн. наук, проф. кафедры строительства и городского хозяйства БГТУ им. В.Г. Шухова Солодов Н.В. канд. техн. наук, доц. кафедры строительства и городского хозяйства БГТУ им. В.Г. Шухова Никулин АИ. канд. техн. наук, доц. кафедры строительства и городского хозяйства БГТУ им. В.Г. Шухова Рахманов Б.К. – с.н.с., ст. препод. Ферганского политехнического института, г. Фергана, Республика Узбекистан 4 СОДЕРЖАНИЕ Предисловие Техническая эксплуатация и мониторинг технического состояния зданий и сооружений Алексеев АИ. Анализ причин возникновения трещин в кирпичных стенах здания жилого дома в г. Белгород 9 Ануфриева А. А, Высоцкая НА. Мониторинг технического состояния зданий и сооружений 13 Бурлуцкая В.Г., Завалей МВ. Диспетчеризация и автоматизация в жилищно-коммунальной сфере 17 Гладких Е.С. Состав работ и нормативные основы обследования технического состояния ленточных фундаментов 21 Гладких Е.С. Характеристика организационно-технологического обеспечения работ по усилению ленточных фундаментов 27 Данилова Е.С., Михайленко А.А., Высоцкая НА. Проблемы и перспективы развития региональной сферы жилищно- коммунальных комплексов 32 Завалей МВ, Бурлуцкая В.Г., Домасевич Р.В. Автоматизированная система защиты многоквартирных домов от протечек 39 Завалей МВ, Бурлуцкая В.Г., Домасевич Р.В. Интернет-ориентированная диспетчерская система в ЖКХ 43 Истомова А.А. Регламент мониторинга технического состояния многоквартирного жилого дома 47 Кононова И.Е., Наконечная АС. Применение и сравнительный анализ гипсокартонных и гипсоволокнистых плит при реконструкции 53 Коржова ЮН. Усиление и восстановление конструкций зданий и сооружений гнутыми сталефибробетонными профилями 57 Ксаби ТА. Средства измерения для системы мониторинга строительных конструкций 61 Марушко МВ, Чакыр В.В., Рафаелян А.В. Повышение эффективности при реконструкции жилых зданий 66 Марушко МВ, Рябчевский И.С., Чакыр В.В. Применение ресурсосберегающих материалов и технологий при реконструкции жилых зданий 70 Сватных А.В. Интегрированные критерии механической безопасности строительных металлоконструкций, взаимодействие их между собой и влияние в процессе эксплуатации объекта 73 Солженицин А.Ю. 5 Результаты натурного обследования административно-бытового здания 80 Ресурсосбережение, обеспечение надежности и долговечности зданий и сооружений Алексеев АИ. Обоснование вариантов конструктивных решений по усилению продольных кирпичных стен жилого дома 86 Булах Р.В. Разновидности современных автоматических систем газового пожаротушения 90 Булах Р.В. Разновидности спринклерных автоматических систем пожаротушения 96 Булах Р.В. Современные автоматические системы пожаротушения пенного типа 103 Долгих В.Д., Атапина НА. Технологии возведения зданий из энергоэффективных материалов изделий и конструкций 109 Каспаров Л.Л. Конструктивно-технологические способы повышения энергоэффективности стенового ограждения жилых зданий при капитальном ремонте 113 Мишенин О. В. Способы уменьшения стоимости фибробетона из углеродной фибры для популяризации данного материала 116 Наконечная АС, Кононова И.Е. Энергоэффективные утеплители в строительстве 119 Рафаелян А.В., Кутоманов ДЕ. Применение вентилируемого фасада при отделке гражданских зданий 124 Солженицын А.Ю. К вопросу о фактической несущей способности грунтов основания под фундаментами существующего здания 128 Сорокин В.В. Исследование влияния базальтового волокна на физико-механические и триботехнические характеристики композитов на основе политетрафторэтилена 132 Уварова В.А. Энергоэффективность зданий в зеленом строительстве 138 Эргашева Ф.Э. Проблемы энергосбережения в системах теплоснабжения 143 Материаловедение и нанотехнологии в строительстве Абдуллаев И.А. Применение ячеистобетонных изделий в гражданском строительстве 147 Амелин ПА. Рябчевский И.С. Оптимизация состава пеногипса для изготовления стеновых ограждений 151 Артамонова Е.Г., Артамонов ПА Исследование влияния микрокремнезема на свойства мелкозернистого бетона 161 Баженова О.О. Способ определения состава бетона и контроля свойств бетонной смеси 167 Бекенова А.Б. Исследование свойств золокирпича из местных сырьевых материалов 170 Вициенко МИ, Ишмухаметов Э.М., Есина А.Ю., Никулина МВ, Абзалилова А.В. Особенности физико-химических методов пылеподавления 173 Дроздов О.И., Балицкий ДА, Себелева НЮ, Духанина У.Н., Неровная СВ, Бондаренко ДО. Консолидация гипсового камня и продуктов карбонатной биоминерализации 178 Журабаева РТ. Изучение ткацкой конструкции синтетических лент для грузозахватных приспособлений (ГЗП) 183 Журавлёва А.Э. Использование техногенного сырья в строительном материаловедении 187 Зиятдинова АН. Обоснование выбора гидроизоляционных материалов для конструкций эксплуатируемых кровель 191 Зиятдинова АН, Атапина НА. Обоснование выбора теплоизоляционных материалов для конструкций эксплуатируемых кровель 195 Кононова И.Е. Анализ прочностных свойств высокопрочного бетона в строительстве 199 Лакетич С.К., Лакетич А, Голец А.А., Нецвет Д.Д. Эволюция углеродных наноматериалов, используемых в качестве армирующих элементов 204 Лунёв Р.С. Стабилизация бетонной смеси на глауконитовом песке 211 Мудренко В.В. Состав комплексного модификатора для энергоэффективных стеновых блоков из бетонполистиольной смеси 213 Назаренко ЕЕ, Баженова О.О. Применение сталефибробетона в строительном производстве 218 Ракова А.В. Структурные изолированные панели 222 Рафаелян А.В., Кренев В.В. Перспективы применения композитной арматуры в строительстве 227 Рафаелян А.В. Применение эковаты при утеплении гражданских зданий 231 Рябчевский И.С. Анализ мирового рынка сухих строительных смесей 234 Рябчевский И.С., Аноприенко Д.С. Геополимерные строительные материалы на основе отходов 7 промышленного производства 238 Рябчевский И.С., Аноприенко Д.С. Нанобетон в строительстве 243 Рябчевский И.С., Анисько АР. Ячеистый бетон на основе сухих строительных смесей 246 Силин ИВ. Аддитивные технологии в строительстве 249 Төлеуова СЕД. Исследование огнестойкости теплоизоляционных материалов на основе полистирола 255 Усиков С.А. Высокопрочный бетон эволюция нормативной базы 258 8 ПРЕДИСЛОВИЕ Данный сборник докладов опубликован по результатам V Международного студенческого строительного форума – 2020, который состоялся 26 ноября 2020 года в БГТУ им. В.Г. Шухова. Организатором строительного форума среди молодых ученых является кафедра строительства и городского хозяйства при поддержке и содействии Департамента строительства и транспорта Белгородской области. Работа V Международного студенческого строительного форума – 2020 включала основные направления – современные конструкции и расчетные методики зданий и сооружений – информационное моделирование строительства – прогрессивные организационно-технологические решения в строительстве – техническая эксплуатация и мониторинг технического состояния зданий и сооружений – ресурсосбережение, обеспечение надежности и долговечности зданий и сооружений – материаловедение и нанотехнологии в строительстве. Форум объединил свыше 200 молодых ученых из вузов России и других стран, в их числе – Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова, г. Белгород, Россия – Курский государственный университет, г. Курск, Россия – Национальный Исследовательский Московский Государственный Строительный Университет, г. Москва, Россия – Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого, г. Санкт-Петербург, Россия – Ферганский политехнический институт, г. Фергана, Республика Узбекистан – Брянский государственный инженерно-технологический университет, г. Брянск, Россия – Карагандинский технический университет, г. Караганда, Казахстан Оргкомитет форума выражает благодарность всем участникам форума и приглашает всех желающих принять участие в последующих форумах и конференциях. Оргкомитет 9 ТЕХНИЧЕСКАЯ ЭКСПЛУАТАЦИЯ И МОНИТОРИНГ ТЕХНИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ Алексеев АИ, магистрант Научный руководитель канд. техн. наук, доцент Солодов Н.В. Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова, г. Белгород, Россия АНАЛИЗ ПРИЧИН ВОЗНИКНОВЕНИЯ ТРЕЩИН В КИРПИЧНЫХ СТЕНАХ ЗДАНИЯ ЖИЛОГО ДОМА В Г. БЕЛГОРОД Здание жилого дома было построено и введено в эксплуатацию в е годы прошлого века. За период эксплуатации в кирпичных стенах здания возникли сквозные трещины как показано на рис. 1. Рисунок 1. Трещины в стене дома В последние годы над трещинами были выполнены растворные маяки, в которых возникали и развивались (происходило раскрытие) трещины. На рис. 2 показаны маяки и трещины в них. 10 Рисунок 2. Маяк из раствора над трещиной Основу конструктивного решения здания жилого дома составляют ленточные фундаменты, продольные несущие, поперечные самонесущие стены, поперечные стены лестничных клеток, диски перекрытий из сборных железобетонных плит с продольными ребрами и полкой в нижней части сечения плиты. При продольных несущих стенах, как правило, в здании мало поперечных стен, мало мест пересечения продольных и поперечных стен. Это снижает эффективность совместной работы стен и пространственную жесткость здания [1, 2]. Использованные в перекрытии сборные железобетонные ребристые плиты, выпускавшиеся в период строительства жилого дома, имеют монтажные петли на нижней поверхности. Это затрудняет их использование для анкеровки плит в стенах. Можно предположить, что в данном случае такая анкеровка не была предусмотрена. Это также уменьшило эффективность совместной работы стен и дисков перекрытий и, соответственно, пространственную жесткость здания. В лестничных клетках лестницы выполнены по стальным косоурам со сборными железобетонными ступенями. По сравнению со сборными железобетонными лестничными маршами и площадками, лестничные клетки с лестницами по стальным косоурам имеют существенно меньшую пространственную жесткость и менее эффективны как ядра жесткости. Это также отрицательно сказывается на общей пространственной жесткости здания. В процессе натурного обследования не обнаружено признаков армирования кладки в местах пересечения продольных и поперечных стен. Такими признаками обычно являются концы стержней кладочных сеток, видимые в растворных швах. Это обстоятельство дает основания полагать, что такое армирование изначально не было 11 выполнено. Между тем, армирование мест пересечения разнонагруженных (несущих и самонесущих) продольных и поперечных стен эффективно обеспечивает их совместную работу, повышает пространственную жесткость здания, существенно снижает вероятность образования трещин вкладке стен по плоскостям их сопряжения [3]. Данные натурного обследования показывают, что большая часть трещин в стенах обследуемого дома расположена со стороны торца здания у оси «1» именно в местах пересечения продольных несущих и поперечной торцовой самонесущей стены. Связь между продольными и торцовой стенами сильно уменьшена неудачным расположением оконных и дверных проемов у торцовой стены. Оконные проемы вблизи торца имеются в наружных продольных стенах, а по средней продольной стене предусмотрены дверные проемы кладовок квартир. Одна из граней каждого дверного проема у осей «1» и «6» проходит непосредственно по внутренней плоскости торцовых стен по осями. Такое проектное решение резко уменьшает площадь рабочего сечения продольных стен, которое сопротивляется сдвигу поперечных торцовых стен относительно продольных стен при неравномерных осадках фундаментов в условиях их разной нагруженности и при изменении от замачивания прочностных и деформативных свойств грунтов под подошвами ленточных фундаментов по разным осям [4]. Именно это имело место в стенах у торца здания со стороны оси «1». Попаданию воды в грунты основания под подошвой ленточных фундаментов способствует большой объем и плохое уплотнение грунта обратной засыпки в пазухах котлована ив основании под полы в подвале в период строительства жилого дома. Об этом свидетельствуют значительные, продолжающиеся по настоящее время, осадки отмостки из бетона и тротуарной плитки по периметру здания, а также уклоны полов в подвале. Попаданию воды в грунты основания под подошвой ленточных фундаментов стен в торцовой части здания со стороны оси «1» способствует также уклон в сторону здания (стена по оси В) поверхности земли и отметка верха бетонной отмостки ниже поверхности земли. 12 Рисунок 3. Состояние бетонной отмостки вдоль стены Чрезмерные деформации грунтов основания под фундаментами стен в торцовой части здания со стороны оси «1» обусловлены также проливами воды из инженерных систем здания [5]. Информация об этом получена от жильцов дома, она подтверждается осадками грунтового основания полов в подвале и горизонтальными трещинами в перегородках подвала. Библиографический список 1. СП 13-102-2003 Правила обследования несущих строительных конструкций зданий и сооружений (Госстрой России, 2004 г. 2. ГОСТ 27751-2014 Надежность строительных конструкций и оснований. Основные положения. 3. Правила оценки физического износа жилых зданий ВСН53- 86р /Госгражданстрой. – М, 1988. 4. Бойко М.Д., Мураковский И.А, Величкин В.З. Техническое обследование и ремонт зданий и сооружений Справ. пособие под ред. М.Д. Бойко. – М Стройиздат, 1993. – 203 с. 5. Ломтев И.А. Этапы и проблемы при обследовании жилых зданий и сооружений // Международная научно-практическая конференция Наука и инновации в строительстве сб. докл. - Белгород, 2018, С. 300-305. 13 Ануфриева А. А. магистрант, Высоцкая НА. магистрант Научный руководитель канд. техн. наук, профессор Косухин ММ Белгородский государственный технологический университет им. В.Г.Шухова, г. Белгород, Россия МОНИТОРИНГ ТЕХНИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ Современные города развиваются с огромной скоростью. Строятся новые высотные дома, реконструируются здания, имеющие историческую ценность, производится снос ветхих построек, на их местах вырастают новые сооружения. В таких обстоятельствах остро встает вопрос о безопасности новых инженерных объектов. Соответственно к таким сооружениям, особенно если речь идет о производственных помещениях, выставляется довольно высокие требования безопасности. Здания непросто должны соответствовать этим нормам на момент сдачи в эксплуатацию, требуются постоянно отслеживать их состояние, чтобы в будущем быстро предотвратить ЧС или произвести своевременный ремонт. Для этих целей используется система мониторинга технического состояния зданий и сооружений, для каждого такого объекта устанавливается система с индивидуально подобранными характеристиками, непрерывно отслеживающая состояние постройки [1]. Мониторинг технического состояния зданий и сооружений проводят по истечении нормативных сроков эксплуатации зданий и сооружений при обнаружении значительных дефектов, повреждений и деформаций в процессе технического обслуживания, осуществляемого собственником здания (сооружения по результатам последствий пожаров, стихийных бедствий, аварий, связанных с разрушением здания (сооружения по инициативе собственника объекта при изменении технологического назначения здания сооружения по предписанию органов, уполномоченных наведение государственного строительного надзора (рис. 14 Рис. Обследование и оценка технического состояния зданий и сооружений Любое сооружение имеет свой жизненный цикл, который включает в себя несколько основных этапов (рис создание проекта возведение здания эксплуатация ремонтные работы и реконструкция завершение эксплуатации и снос. На каждом этапе важную роль играет мониторинг технического состояния здания или сооружения. Так в процессе проектирования данная система позволяет определить необходимый запас прочности, статические и динамические параметры нагрузок для конкретного объекта. Данные, полученные в процессе анализа, позволяют вносить необходимые изменения ещё на стадии проектирования [2]. В процессе самого строительства данная система позволяет своевременно обнаружить несоответствия с проектными расчетами и предпринять все необходимые меры для их устранения. Перед сдачей в эксплуатацию система мониторинга помогает проверить соответствуют ли параметры здания заявленным в проекте. 15 Рис. Жизненный цикл зданий и сооружений Обследование объектов и определение технического состояния того или иного здания – основа его безопасной эксплуатации. Мониторинг, проведенный своевременно, позволяет предупредить критические ситуации, а также заблаговременно принять необходимые меры. Особенно важно отслеживать техническое состояние конструктивных элементов уникальных зданий. Также необходим контроль многоэтажных и производственных зданий со сложным техническим оснащением [3]. Мониторинговые мероприятия играют важную роль не только в обеспечении надежной и безопасной эксплуатации ранее возведенных и новых зданий. Они также позволяют выявить влияние на экологию и прогнозировать геологические процессы, возможные в результате возведения нового объекта [4]. В зависимости от конструктивных особенностей здания для мониторинга может использоваться разное оборудование и датчики. Среди основных исследований, которые дают исчерпывающие данные, можно перечислить измерение осадок в грунтах через скважины получение данных об уровне грунтовых води поровом давлении измерение наклонов определение уровня напряжения в сваях и фундаментных плитах измерение нагрузки, оказываемой на грунт 16 измерение напряженного состояния стен, колон и других опорных конструкций наблюдение за колебаниями объекта. Система мониторинга зданий и сооружений, строительных конструкций представляет собой совокупность ПО и технических средств, направленных на получение и анализ данных текущих параметров объекта наблюдения с целью оценки технического состояния. Какая именно система диагностики будет использована для того или иного объекта, во многом зависит от его назначения и исходных характеристик. Различают несколько типов диагностики технического состояния сооружений 1. Общий мониторинг зданий и сооружений. Данная система мониторинга состояния конструкции здания служит для выявления изменений, источником которых может стать кренили напряженно-деформированное состояние объекта. Такая диагностика позволяет прогнозировать появление новых деформаций. 2. Мониторинг аварийных объектов или с ограниченной работоспособностью. При внедрении данной системы отслеживается скорость и прогрессия деформаций. Такая диагностика позволяет в нужный момент предпринимать необходимые меры, чтобы предотвратить обрушение и другие негативные изменения. Данная система может внедряться с самого начала эксплуатации постройки. 3. Диагностика сооружений, расположенных в местах с высокой сейсмоактивностью или влияния другого строительства, а также находящихся в местах влияния факторов природного или техногенного происхождения. Внедрение здесь системы мониторинга технического состояния зданий и сооружений позволяет увидеть то, как объект реагирует на негативные факторы извне. Если система определяет появление нежелательных изменений, предпринимаются необходимые меры, чтобы предотвратить их дальнейшее проявление или разрушение самой постройки. Таким образом, можно сделать вывод о том, что при выполнении и соблюдении изложенных мероприятий по мониторингу технического состояния зданий и сооружений можно значительно продлить их срок службы с требуемыми функциональными свойствами. Статья подготовлена в рамках Программы развития опорного университета на базе БГТУ им. В.Г. Шухова. 17 Библиографический список 1. ГОСТ 31937-2011. Межгосударственный стандарт. Здания и сооружения. Правила обследования и мониторинга технического состояния. 2. СП 13-102-2003 Свод правил. Правила обследования несущих строительных конструкций зданий и сооружений. 3. Методические указания по организации и выполнению мониторинга технического состояния жилищного фонда города Москвы на 2016-2020 гг. (пятый этап. 4. Технический регламент о безопасности зданий и сооружений, введенный в действие Федеральным Законом Российской Федерации от 30.12.2009 года № 384 − ФЗ |