Архитектура и строительство (на 2020 год)

Представлено авторское видение системного генезиса и содержания эколого-экономической системы «строительство — среда жизнедеятельности», исследована средообразующая функция строительной деятельности. Для оценки состояния и динамики эколого-экономической системы разработана потоковая модель для развития методов системной динамики. Адаптирован энтропийный подход в целях анализа эволюции ценности в сфере обращения с недвижимостью и оценены экологические факторы как метаинфраструктура ценности недвижимости на основе междисциплинарного подхода. Изучены перспективы и инвестиционная привлекательность экологического строительства в России. Разработаны концептуальные основы устойчивого развития системы «строительство — среда жизнедеятельности» и рассмотрено эколого-экономическое равновесие как критерий системного развития. Выполнен аналитический обзор и разработаны основные положения институциональной коэволюции управления экологически ориентированной инвестиционно-строительной деятельностью.

Отражены результаты исследования современного состояния строительного комплекса в условиях перехода к новому технологическому укладу. Выявлена необходимость развития инструментов модернизации национальной экономики, среди которых рассмотрен инжиниринг, как один из самых высокоэффективных инструментов инновационного развития строительного комплекса. Исследован возрастающий потенциал лизинга, раскрыта его экономическая сущность, обосновано его значение в современных условиях. В рамках институционального подхода к развитию национальной экономики изложены институциональные основы лизинга, установлены востребованные изменения его институциональной структуры.

Содержится комплексное исследование ведущих участников инвестиционно-строительного процесса индустрии домостроения в России. Приведены анализ современных подходов к управлению развитием и резервами предприятий стройиндустрии, описание технологии и организации производства изделий крупнопанельного домостроения. Рассмотрены порядок определения резервов мощности технологических линий, перечень технических и организационных мероприятий, а также модель их оптимизации. Представлена методика анализа мощности формовочных линий заводов КПД. Приведен пример финансового анализа предприятия. Рассмотрены вопросы экономической эффективности инвестиционных проектов, инноваций и использования резервов предприятий стройиндустрии. Описан метод применения экспертных оценок для решения прикладных задач в строительной индустрии.

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.

Циклы деловой активности в современной экономике продолжают рассматриваться как важнейший индикатор состояния всей экономической деятельности. Вместе с тем циклы деловой активности могут характеризовать развитие и отдельных сфер деятельности. Рассмотрены актуальные вопросы государственного управления циклами деловой активности в строительстве. Строительство является локомотивом экономики любой страны и наравне с другими отраслями также развивается циклически. Такая цикличность может нести угрозу устойчивому развитию строительных предприятий, что негативным образом отражается на общей экономической динамике.

Изложены теоретические основы составления гиперболических уравнений колебания однородной изотропной упругой пластины, предварительно напряженной пластины, пластины переменной толщины, трехслойной пластины; показаны пределы применимости полученных уравнений и приближенные методы их решения, приведены примеры числового расчета.

Изложены основы теории технологического моделирования, рассмотрены различные аспекты решения 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».

Рассмотрены вопросы, связанные с зависимостью главных эксплуатационных свойств и долговечности от технологических параметров и, в частности, от параметров тепловой обработки. На основе решения задач тепломасcообмена в минераловатном ковре разработана методика определения параметров тепловой обработки: гидравлического сопротивления ковра двойной плотности, характеристик теплоносителя, продолжительности. Исследованы факторы, определяющие эксплуатационную стойкость изделий, и осуществлено прогнозирование долговечности минераловатных изделий, работающих в условиях плоской кровли и фасадных систем.

Рассмотрены проблемы предотвращения аварий и дальнейшей безаварийной эксплуатации зданий и сооружений. Проведен анализ причин и последствий аварий, мероприятий по эксплуатации конструкций с накопленными повреждениями. Значительный объем издания занимают результаты исследований фактических нагрузок и свойств материалов строительных металлических конструкций, а также изучения действительной работы конструкций. Даны рекомендации по повышению ресурса строительных конструкций.

Рассмотрены актуальные организационно-технологические и управленческие аспекты строительно-восстановительных работ в экстремальных условиях. Систематизированы особые условия строительства на основе анализа дестабилизирующих факторов. Приведено исследование влияния дестабилизирующих факторов на продолжительность выполнения восстановительных работ. В материале монографии обосновывается выбор последовательности возведения объектов при массовом разрушении. Предложена стратегия выбора организационных решений при выполнении строительно-восстановительных работ.

Представлен труд последних лет жизни академика РААСН В.Н. Богословского, важный для понимания влажностных процессов, происходящих в ограждающих конструкциях зданий, эксплуатирующихся в российском климате. Включен раздел об истории развития учения о потенциале влажности, написанный научным редактором издания, в котором прослеживается долгая история развития потенциала влажности. Приложение состоит из биографии и воспоминаний о В.Н. Богословском его учеников и коллег.

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.

Отражены основные вопросы, связанные с проектированием и возведением отдельных конструкций, зданий и всего комплекса атомных станций, главным образом, с водо-водяными реакторами под давлением. Основное внимание уделено общим вопросам организации, особенностям управления, решению строительно-монтажных баз, временному энерго-, водо-, газоснабжению. В разделах технологии строительства упор сделан на характерных, особенно важных для атомных станций процессах и объектах: устройство оснований, бетонирование фундаментов, выполнение специальных работ и др. Достаточно подробно представлены схемы механизации при возведении главных корпусов, особенности сооружения массивных железобетонных стен и перекрытий, защитных оболочек и др. Проанализирован отечественный и зарубежный опыт сооружения атомных станций.

Предложена методология управления стоимостью инвестиционных проектов строительства, основанная на ресурсных методах ценообразования и учитывающая особенности всех этапов жизненного цикла проекта, интересы его участников, специфику финансирования, региональные особенности. Рекомендован научно-практический подход к определению стартовой цены проектирования и строительства объектов на основе укрупненных показателей стоимости, отличающийся учетом ключевых характеристик объекта.

Рассмотрено влияние геометрических параметров сварных соединений с фланговыми швами на их работу. Представленная инженерная методика расчета таких соединений узлов строительных металлических конструкций позволяет значительно расширить существующее ограничение предельной расчетной длины флангового шва, снизить объем наплавленного металла, что приводит к уменьшению выбросов при сварке и улучшению экологии производства.

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.

Охватывает широкий круг вопросов динамики строительных конструкций различного типа сооружений, решенных на основе экспериментальных исследований.

Изложены основы теории вероятностей, математической статистики и теории надежности, которые применяются при решении задач по оценке и обеспечению надежности сооружений систем водоснабжения. Приведены примеры оценки надежности сооружений систем водоснабжения.

Даны общие положения теории надежности строительных конструкций. Изложены современные подходы к расчету зданий и сооружений на сейсмические воздействия. Особое внимание уделено определению параметров и моделированию сейсмического воздействия на основе записей инструментальных акселерограмм. Предложено два метода для моделирования случайных акселерограмм с заданной спектральной плотностью. Рассмотрены особенности детерминированных решений при выполнении вероятностных расчетов конструкций с учетом физической нелинейности на примере расчета железобетонных плит прямоугольной формы. Приведен сравнительный анализ явных и неявных методов прямого интегрирования уравнений движения при решении динамических задач. Выполнена оценка надежности консольных и опертых по контуру плит больших пролетов при действии случайных сейсмических нагрузок.

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.

Рассмотрены и получены статические и динамические характеристики реологических моделей наследственно стареющих твердо деформируемых материалов (бетона) как вязко-упругих, упруго-пластических, вязко-упруго-пластических сред. Выдвинуты концепции новых направлений развития феноменологических теорий линейной и нелинейной ползучести, упруго-пластичности и колебания вязко-упругих систем. Разработан метод решения интегральных уравнений теорий ползучести, эффективность которого показана решением разных практических задач. Определена целесообразность построения теории колебания вязко-упругих систем на основе меры вязкости материала. Это направление значительно расширяет круг применения теории колебания вязко-упругих стареющих систем для решения проблем динамики сооружений.

На примере декоративно-акустических материалов и легких бетонов ячеистой структуры рассмотрена методология создания новых строительных материалов. В основу методик положены теоретические вопросы, отражающие принципы работы акустических материалов и бетонов ячеистой структуры. В частности, рассмотрены основные переделы технологии теплоизоляционно-конструкционных и акустических материалов с различной структурой, показаны возможности математического моделирования технологических процессов. Пособие подготовлено на материалах, прошедших широкую апробацию в учебном процессе, на научно-технических конференциях и в промышленности.

Рассматриваются конструкции и математические модели восьми типов машин — перфораторов, пневматических монтажных молотков, ротационного пневмомотора, гидравлического отбойного молотка, пневматического отбойного молотка, коллекторного электродвигателя, электроножниц, электрогайковертов. Рассмотрение каждой модели сопровождается примером реализации средствами Mathcad, которые могут служить основой исследовательских разделов курсовых и выпускных квалификационных работ студентов по тематике ручных строительных машин.

Рассмотрены основные вопросы теории погрешностей, необходимые при обработке геодезических результатов измерений. Приведены сведения по теории вероятностей и математической статистике, положенные в основу изложения курса. Рассмотрены варианты обработки результатов традиционных методов измерений, а также GPS-измерений. Приведены общие сведения по методу наименьших квадратов. Отдельно рассмотрен вопрос применения метода наименьших квадратов к уравниванию геодезических сетей и построению эмпирических формул.

Рассмотрены теоретические, научные и практические подходы в сфере управления лизингом в инновационном развитии строительного комплекса. Проведено научное исследование современного состояния и тенденций развития строительного комплекса в условиях перехода к шестому технологическому укладу. Обоснованы компоненты инновационного потенциала в строительстве, по которым проведена его оценка и раскрываются проблемы инновационного развития строительного комплекса, обоснованы факторы, стимулирующие его переход к новому технологическому укладу. Рассмотрена проблема финансирования инноваций в строительстве. Раскрывается сущность лизинга, и обоснована его роль как одного из факторов, стимулирующих переход строительного комплекса к шестому технологическому укладу. Изложены функции лизинга, виды и классификация лизинговых платежей. Обоснованы преимущества для участников лизинга, разработана методика оценки экономической эффективности лизинга инноваций в строительном комплексе по сравнению с кредитом, разработана модель лизинговых отношений в инновационном развитии строительного комплекса.

Рассмотрено состояние кадрового потенциала строительной отрасли России и мероприятия по ее обеспечению квалифицированными специалистами — выпускниками архитектурно-строительных вузов и строительных факультетов. С помощью социологического опроса трех категорий респондентов — руководителей строительных организаций, молодых специалистов и студентов выпускных курсов вузов, входящих в АСВ, — в одиннадцати регионах России выявлены потребности отрасли в тех или иных специалистах, уровень их подготовки, определен комплекс необходимых компетенций выпускников.

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

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 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.

Освещены вопросы изготовления строительных композитов специального назначения на основе гидросиликатов натрия (жидкого стекла). Рассмотрены вопросы методологии синтеза, особенности структурообразования, влияния рецептурных и технологических факторов на параметры структуры и эксплуатационные свойства жидкостекольных композитов, а также синтез первичных наноразмерных модификаторов на основе гидросиликатов бария для строительных материалов.

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.

Изложен соответствующий государственному образовательному стандарту высшего профессионального образования по направлению 270800 «Строительство» материал курса «Основы механики жидкости», который охватывает первую из трех частей дисциплины «Гидравлика». Раскрыты основные законы равновесия и движения жидкостей.

Изложены основные вопросы гидравлики систем водоснабжения и водоотведения. Приведены физические свойства жидкости, основы кинематики и динамики, гидравлические сопротивления. Рассмотрено движение жидкости по трубопроводам в системах водоснабжения и водоотведения. Описано обтекание потоком жидкости твердых тел. Детализированы механизмы перемешивания затопленных струй с окружающей средой и смешения сточных вод с водой водоемов. Приведены основные элементы гидравлических машин. В каждом разделе есть примеры гидравлических расчетов.

Приведены сведения по гидростатике и динамике жидкости, гидравлическим сопротивлениям, равномерному и неравномерному движениям жидкости, гидравлическим расчетам водопропускных сооружений, фильтрационным и гидрологическим расчетам при их проектировании. Содержит теоретическую и практическую части, контрольные задания и рекомендации по их выполнению, примеры решения задач и справочные таблицы.

Содержатся результаты работ, относящиеся к семиотическому анализу и синтезу языка визуализации структурируемых объектов по форме и содержанию. Рассматривается геометрография знаковых систем, морфология которых позволяет использовать единицы множества формализованных элементов в качестве, удовлетворяющем и современным компьютерным технологиям, и прикладным художественным произведениям. Условие структурирования объектов по признакам формализации является необходимым и унифицирующим на основных этапах их восприятия, исследования, отображения — проектирования.

Проанализированы элементарные геометрические образы, их виды, свойства. Рассмотрены композиционные варианты, взаимные влияния, преобразования. Предлагаемый информативный объем геометрографии расширен в сравнении с традиционным. Использованы основные законы гармонии: тождество, равенство, симметрия, золотая пропорция. Рекомендованы для практического использования элементарные изображения в качестве единиц «геометрографического конструктора». Приведены примеры моделирования строительных объектов.

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

Рассмотрены вопросы, связанные с реабилитацией проблемных территорий, в первую очередь монопоселений, которые требуют формирования новых подходов. На основе анализа современного состояния и тенденций социально-экономического развития России, ситуации сложившейся в инвестиционно-строительном комплексе, обосновывается необходимость и неотложность коренных изменений системы управления всей сферой недвижимости, в том числе расположенной на территории монопрофильных населенных пунктов. Экономические приоритеты страны предполагают формирование территорий опережающего развития как будущих доноров роста внутреннего национального дохода. Это требует коренного изменения структуры механизма управления в инвестиционно-строительной сфере с целью ее качественного обновления и на этой основе решения задач по интенсификации экономики народного хозяйства. Разработана методология управления строительством объектов монопрофильной недвижимости на территории опережающего развития, научно обоснована концепция, определяющяя основы и принципы формирования инвестиционной программы территорий опережающего развития с алгоритмом реализации объектов строительства МФК, которые учитывают различные виды ИСП, объем и условия предоставления бюджетных средств, конкурентоспособность будущей продукции и т.д., что обеспечивает результативность функционирования системы территории-кластера.

Рассмотрены вопросы, связанные с возведением, ремонтом, реконструкцией и демонтажом 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.

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.

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

Содержатся тесты и решения к ним по теме «Внутренние усилия и напряжения при прямом изгибе стержней», изучаемой в дисциплинах «Сопротивление материалов» и «Техническая механика». Во введении изложен теоретический материал по темам: «Ключевые правила и формулы», «Определение поперечной силы и изгибающего момента в поперечных сечениях стержней», «Характерные особенности эпюр поперечных сил Q и изгибающих моментов М», «Напряжения в поперечных сечениях балки», «Расчеты на прочность». Рассмотрены разнообразные типы задач, даны подробные комментарии к решениям. Все тестовые примеры сформулированы в соответствии с общими требованиями для тестовых заданий базового уровня.

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.

Книга направлена на развитие навыков композиции, колористики, художественной техники в изображении среды и представляет собой альбом, выполненных на пленэре рисунков и этюдов архитектурной тематики.

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.

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.

Рассматриваются основные вопросы, связанные с аэродинамикой зданий и сооружений, характеристики экспериментального оборудования, основы проведения испытаний в аэродинамических трубах, а также основные программные пакеты, предназначенные для численного моделирования, и их особенности на примере мультизадачного комплекса ANSYS CFX.

Материал пособия базируется на опыте проектирования делового центра СЭЗ ППТ «Липецк», в котором участвовал автор пособия, инженер-архитектор А.А. Коста, а также результатах исследований, проведённых на кафедре проектирования зданий МГСУ. Знание проблематики позволило точно определить задачи, стоящие перед инженерами-архитекторами при проектировании СЭЗ ППТ в современных условиях.

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.

Описаны состав и возможности «ПК ЛИРА» и его графической среды «ЛИР- ВИЗОР». Рассмотрена технология создания геометрии расчетных схем и наложения опорных связей, создания типов жесткости сечений и их назначения элементам, приложения нагрузок, проведения расчетов, их визуализации и документирования. По каждой теме приводятся варианты индивидуальных практических заданий.