10715

Рис.3. Группы усталостных трещин в сварных подкрановых балках по месту возникновения и развития: группа 1 – в нижнем поясе; группа 2 – в верхнем поясе; группа 3 – в ВЗС балки; группа 4 – в нижней зоне стенки балки; группа 5 – в швах приварки ребер жесткости к верхнему поясу; группа 6 – в швах приварки опорных ребер к нижнему поясу

Таким образом, можно сделать вывод, что конструкции, материалы которых испытывают циклические нагрузки, по сравнению со статически загруженными конструкциями, могут исчерпать свою несущую способность гораздо раньше. Следовательно, передо мной поставлена задача о повышении долговечности строительных конструкций путём борьбы с усталостным явлением в металле. Поэтому явление усталости вызывает большой интерес ученых, а исследование процессов, связанных с ним, считается очень перспективным направлением развития науки.

Литература 1. Качанов Л.М. Основы механики разрушения. – М.: Наука,1974. –

311с.

2.Коллинз Д.N. Повреждение материалов в конструкциях. Анализ. Предсказание. Предотвращение. – М.: Мир, 1984.

3.Трощенко В.Т. Деформирование и разрушение металлов при многоцикловом нагружении. – Киев: Наук. Думка,1981. – 343с.

4.Cтандарт научно-производственного консорциума редакция 4.1 от 17 января 2004 г. СТО 22-05-04 «Руководство по определению индивидуального ресурса стальных подкрановых балок с усталостными трещинами в стенках для допущения их временной эксплуатации. Часть 1. Основные положения».

60

Горева А.Э.

ФГБОУ ВПО «Нижегородский государственный архитектурно-строительный университет»

Мониторинг оползневой активности на территории Нижнего Новгорода

Исторически сложившийся рельеф на Окско-Волжском правобережном склоне и наличие многочисленных оврагов способствует развитию оползневых процессов в нагорной части Нижнего Новгорода. Для выявления угрозы, предупреждения и минимизации последствий этих процессов и явлений необходимо проводить мониторинг окружающей среды на городских землях.

Объектом исследования является нагорная часть Нижнего Новгорода. Исследуемый период 2005-2015 года, за которые выявлено 23 оползневых события.

Сезонное распределение возникновения оползней полностью определяется климатическими условиями. Так, большинство оползней (10 событий) произошло в апреле, во время интенсивного таяния снега. Распределение оползневых событий по годам показало, что в 2005-2015 гг. происходило не более одного-трех событий в год, за исключением 2005 г. и 2012 г., когда было зафиксировано шесть и пять оползней соответственно. Это может быть связано с особенно сильным половодьем.

Нагорная часть Нижнего Новгорода в геоморфологическом отношении это возвышенное Окско-Волжское плато, круто обрывающееся у Оки и Волги, изрезанное густой сетью оврагов, рассеченное долинами малых рек Старки (Ковы) и Рахмы [1]. Поэтому при проведении исследования оползневых процессов в Нижнем Новгороде вопрос овражной пораженности территории является ключевым. В ходе выполнения работы были выявлены 32 оврага в современных долинах рек Рахма, Старка (Кова) и по Окско-Волжскому склону.

Нижегородские овраги можно разделить на две группы.

К первой группе относятся овраги, выходящие через склоны к рекам Волге и Оке. Они имеют более крутые борта и тальвеги. Этой группе оврагов сейчас уделяется большое внимание, независимо от целей их использования.

Ко второй группе относятся овраги, расположенные в отдалении от рек и склонов. Для них характерны более пологие борта, тальвеги, меньшая глубина и большая сеть отвержков. Их благоустройству и укреплению внимания почти не уделялось [2].

Современные овраги не дают исчерпывающую картину о прошлом овражно-балочной сети города. Рельеф города в целом претерпел большие изменения, особенно в историческом центре. Для проведения мониторинга овражно-балочной сети выбраны следующие карты:

61

1)план города Нижнего Новгорода 1859 г.;

2)план города Нижнего Новгорода 1893 г.;

3)план города Горький 1941 г.;

4)современный космический снимок на территорию нагорной части Нижнего Новгорода (от 21.09.2014 г.).

В результате анализа карты динамики овражно-балочной сети нагорной части Нижнего Новгорода можно сделать следующие выводы:

полностью исчез овраг между улицами Горького и Большая Покровская;

на 86 % уменьшился Ковалихинский овраг;

на 65% уменьшился Изоляторский овраг;

на 54 % уменьшился Ярильский овраг;

на 59 % уменьшился Сергиевский овраг.

С целью анализа динамики антропогенных изменений нагорной части Нижнего Новгорода определен коэффициент овражности городской территории Ко (Таблица 1). Ко рассчитан по формуле [3]:

Ko = So / Sг,

где So площадь овражно-балочной сети города, га; Sг – площадь города (нагорной части), га.

Таблица 1 Динамика изменения коэффициента овражности территории Нагорной части

г. Нижнего Новгорода

Приведённые в таблице 1 цифры с достаточной ясностью отражают направленность техногенного воздействия на ландшафт, так как коэффициент овражности резко уменьшился на 6,9 % к 2014 году.

Основными современными оползнеобразующими факторами в условиях городской застройки являются локальное переувлажнение грунтов вследствие утечки из водонесущих коммуникаций и перегрузка склонов. Такими «типичными» оползнями можно назвать оползень 7 апреля 2011 года на правом склоне Кошелевского оврага циркообразной формы, обусловивший возникновение локальной чрезвычайной ситуации (рис.1.а); оползень 9 января 2013 года на участке оврага по улице Лопатина в Верхних Печерах (рис.1.б); оползень 21 июля 2015 года на крутом склоне Похвалинского съезда, который полностью перекрыл тротуар и оказался на проезжей части (рис.1.в).

62

а)

Рис. 1. а) оползень в Кошелевском овраге (7.04.2011 г.); б) оползень на улице Лопатина (9.01.2013 г.); в) оползень на Похвалинском съезде (21.07.2015 г.)

В результате проведено зонирование территории нагорной части Нижнего Новгорода по степени оползневой опасности. Разработанная классификация и критерии выделения в ту или иную зону представлены в таблице 2.

Карта зонирования территории нагорной части Нижнего Новгорода по степени оползневой опасности показана на рисунке 2.

63

Рис. 2. Карта зонирования территории нагорной части Нижнего Новгорода по степени оползневой опасности

Литература

1.Методология обеспечения защиты урбанизированных территорий от природных и техногенных негативных воздействий [Текст] : монография / Е. В. Копосов [и др.] ; под общ. ред. Е. В. Копосова ; Нижегор. гос. архитектур.-строит. ун-т. – Нижний Новгород : ННГАСУ,

2013. – 596 с. : ил.

2.Казнов, С.Д. Освоение городских оврагов и склонов [Текст] : монография / С. Д. Казнов ; Моск. гос. акад. приборостроения и информатики. – Н. Новгород : Изд-во ННГАСУ, 1995. – 142 с. : ил.

3.Казнов, С.С. Геоэкологическое обеспечение безопасного освоения городских овражно-балочных территорий [Электронный ресурс]: автореф. дис. … канд. технических наук / С. С. Казнов ; Нижегор. гос. архитектур.-строит. ун-т. – 2004. – Режим доступа: http://earthpapers.net/geoekologicheskoe-obespechenie-bezopasnogo-

osvoeniya-gorodskih-ovrazhno-balochnyh-territoriy. Дата обращения: 31.03.2015.

64

Бобылёв В.Н., Тишков В.А., Дымченко В.В.

ФГБОУ ВПО «Нижегородский государственный архитектурно-строительный университет»

Способ повышения звукоизоляции каркасно-обшивных перегородок

Каркасно-обшивные перегородки поэлементной сборки широко применяются в строительной практике. Обладая значительно меньшей поверхностной плотностью по сравнению с кирпичными или гипсобетонными перегородками, высокой скоростью возведения, отсутствием «мокрых» процессов при монтаже и достаточной звукоизоляцией, данный вид ограждений обладает неиспользованными ранее «резервами звукоизоляции». Использовать данные резервы можно, оптимизировав некоторые элементы конструкции.

Можно выделить два главных пути прохождения звука через каркасно-обшивную перегородку: воздушный промежуток между листами обшивки и каркас [1]. Если в первом случае для снижения прохождения звука достаточно заполнения воздушного промежутка звукопоглощающим материалом, то профили каркаса при обязательном условии обеспечения жесткости и устойчивости ограждения будут всегда являться элементом передачи звуковой энергии. Поэтому оптимизация профилей каркаса является ключом к повышению звукоизоляции каркасно-обшивных перегородок.

Основная причина значительной передачи звуковой энергии стоечными профилями каркаса перегородки заключается в их высокой жесткости на изгиб и кручение. Поэтому с целью уменьшения передачи звука была проведена оптимизация геометрических характеристик профиля. Главной целью оптимизации стоечного профиля каркаса было снижение жесткости на кручение, при сохранении обеспечения жесткости и устойчивости всей конструкции. Для этого стенке профиля был придан радиусный изгиб (рис. 1). Такое решение позволило значительно повысить демпфирующие свойства стоечного профиля.

Рис. 1. Фрагмент каркасно-обшивной перегородки на стоечных профилях с изогнутой стенкой

Для определения величины собственной звукоизоляции перегородок, построенных на каркасе из стоечных перфорированных профилей, были проведены экспериментальные исследования в лаборатории акустики ННГАСУ и ВогТУ. В первом случае размер испытываемого ограждения

65

был 2×1,2 м, во втором - 3,6×2,5 м. Конструкции перегородок (шаг стоечных профилей, количество листов обшивки и их толщина) были идентичны.

В результате проведенных экспериментальных исследований были получены следующие данные:

-собственная звукоизоляция ограждения размерами 2×1,2 м (ННГАСУ) – Rw = 43 дБ (рис. 2).

-собственная звукоизоляция ограждения размерами 3,6×2,5 м (ВогТУ) – Rw = 45 дБ (рис. 3).

2

1

Рис. 2. Результаты экспериментальных исследований собственной звукоизоляции каркасно-обшивных перегородок 2,0×1,2 в лаборатории акустики ННГАСУ:

1 – перегородка на швеллерообразных стоечных профилях,

2 – перегородка на перфорированных профилях

2

1

Рис. 3. Результаты экспериментальных исследований собственной звукоизоляции каркасно-обшивных перегородок 3,6×2,5 в лаборатории акустики ВогТУ:

1 – перегородка на швеллерообразных стоечных профилях,

2 – перегородка на перфорированных профилях

Относительно перегородки на стандартных швеллерообразных профилях прирост звукоизоляции составил: при испытаниях в лаборатории акустики ННГАСУ – 2 дБ по индексу, при испытаниях в лаборатории акустики ВогТУ – 1 дБ по индексу.

66

Анализируя полученные результаты можно видеть, что оптимизация геометрических характеристик стоечных профилей каркасно-обшивных перегородок позволяет повышать собственную звукоизоляцию ограждающей конструкции без увеличения её массы.

На изобретение «Звукоизолирующая каркасно-обшивная перегородка с перфорированными стоечными профилями изогнутой формы» от Роспатента получен номер заявки 2014123088.

Статья подготовлена в рамках выполнения НИР «Исследования звукоизоляции многослойных ограждающих конструкций зданий с учетом двойственной природы прохождения звука» (код проекта 3038) с финансированием из средств Минобрнауки России в рамках базовой части государственного задания на научные исследования.

Литература 1. Юферев, А.П. Повышение звукоизоляции двустенных

конструкций в зданиях : дис. … канд. техн. наук. Н. Новг., 1997.

Григорьев Ю.С., Осипов И.О., Фатеев В.В.

ФГБОУ ВПО «Нижегородский государственный архитектурно-строительный университет»

Варианты реконструкции Мещерского универсама в Нижнем Новгороде

Здание универсама в микрорайоне Мещерское озеро, расположенное на улице К.Маркса, 7а (рис.1), построенное по типовому проекту, разработанному институтом «Гипроторг», первоначально одноэтажное с техническим подпольем, с расположенным в нём узлом управления внутренними водонесущими коммуникациями. Несущие конструкции здания - сборный железобетонный каркас, ограждающие конструкции – кирпичные стены и оконные витражи. Грунтовое основание здания сложено намывными песками, фундаменты под колоннами каркаса выполнены в виде свайных групп из 4, 5 и 6-ти свай. Перекрытия над техническим подпольем частично опираются на промежуточные опоры - одиночные сваи со сборными железобетонными наголовниками (рис.2).

При реконструкции в 1998 году было выполнено углубление технического подполья до отметки чистого пола -3,000 м, в результате чего был получен полноценный цокольный этаж, в котором были размещены торговые ряды, вентиляционные камеры с необходимым оборудованием и подсобные помещения различного назначения. Углубление удалось выполнить без усиления фундаментов, т.к. несущая способность оголенных свай оказалась достаточной для восприятия действующих расчётных нагрузок.

67

Рис.1. Главный фасад Мещерского универсама до реконструкции

Рис.2. Углубление технического подполья до размеров цокольного этажа с оголением ростверков и свай на высоту до 1,6 м

Авторами настоящей работы был разработан проект реконструкции здания, предусматривающий надстройку 2-го и 3-го этажей. За счёт надстройки удалось изменить внешний облик здания, увеличить его объём и разместить в нём торгово-развлекательный центр. Синтез стиля «хай-тек» и конструктивизма, использованный при разработке проекта реконструкции, позволил придать зданию Мещерского универсама современный вид (рис.3).

68

Рис.3. Главный фасад Мещерского универсама (проект реконструкции)

Надстройка на 1 и 2 этажах влечет за собой увеличение нагрузок, передающихся как на каркас здания, так и на грунтовое основание и фундаменты. Для определения расчётных нагрузок, передающихся на фундаменты, авторами с помощью программно-вычислительного комплекса «SCAD Office» был выполнен статический расчет пространственной компьютерной модели каркаса здания (рис.4).

Рис.4. Пространственная конечно-элементная модель каркаса

В результате расчётов, выполненных по двум группам предельных состояний, было установлено, что в самом нагруженном сечении запас несущей способности свай (I группа предельных состояний) составил 12,9%. Проверка на продавливание ростверка угловой сваей выявила запас прочности более в 50%. Расчетная осадка свайного фундамента составила S=1,7 см, что на порядок меньше предельно допустимой величины, равной

Su=15 см.

69