У дисертації розглянуто питання проектування і експлуатації сейсмостійких будівель і споруд. Аналіз сейсмостійкості будівель та гідротехнічних споруд зведених в сейсмічних районах України показав, що фактичні сейсмічні навантаження на споруди значно перевищують розрахункові навантаження, які були визначені нормативними документами до 2006 року.У вступі розкрито стан наукової проблеми, обґрунтована актуальність, викладена мета, завдання та робочі гіпотези виконаних досліджень. Охарактеризовано наукову новизну, практичну цінність роботи та відомості про її апробацію, надана загальна характеристика дисертації.У першому розділі наведено короткий огляд досліджень деформації будівель і споруд при землетрусах, відзначено, що в останні роки був накопичений значний досвід в області розробки теорії сейсмостійкості з урахуванням просторової поведінки конструкцій. У той же час, проблема хвильової природи сейсмічних впливів вивчалася епізодично, мало робіт присвячено врахуванню кінцевої швидкості поширення сейсмічних хвиль. Для ефективного вирішення цієї проблеми було обґрунтовано можливість і доцільність спрощення моделей споруд шляхом приведення об'ємної задачі до двовимірної. Систематизовано та узагальнено наявні дані по оцінці несучої здатності будівель і споруд в умовах сейсмічних впливів.У другому розділі проаналізовано основні підходи до проведення сейсмічного мікрорайонування (СМР); запропоновано практичний підхід до уточнення прогнозованої сейсмічної інтенсивності (бальності) будівельних майданчиків з урахуванням результатів детального сейсмічного районування (ДСР) і сейсмічного мікрорайонування (СМР); розроблена апаратура і методика польових досліджень; розроблено напівемпіричну методику побудови розрахункових акселерограм; встановлено, що нерівномірності поля коливань ґрунту, фільтрація сейсмічних хвиль геологічним середовищем і виникнення резонансних коливань в спорудах при сильних підкорових землетрусах зони Вранча можуть привести до збільшення сейсмічних навантажень у декілька разів; запропоновано рекомендацію, згідно якої уточнення сейсмічності майданчиків будівництва повинно виконуватися на основі сейсмічного мікрорайонування.У третьому розділі розроблено аналітичні і чисельно-аналітичні методи розрахунку для регулярних споруд; удосконалено метод зниження розмірності просторових об'єктів; розроблено алгоритми розрахунку регулярних будівель і причальних споруд на сейсмічні впливи; виконане порівняння результатів розрахунку споруд з використанням різних програмних комплексів показало високу точність запропонованих методів.У четвертому розділі наводяться результати розрахунку для трьох об'єктів і порівняння одержаних результатів з результатами застосування методик викладених в третьому розділі. Виконано перевірочні розрахунки конструкції причалу судноремонтного пірсу №2 ТОВ «Іллічівського судноремонтного заводу» з використанням учбових програмних комплексів SCAD (спектральний метод) PLAХIS (розрахунок на синтезовані акселерограми). Розрахунок укриття машинного залу газової станції Орлівка 2 та 24-х поверхового житлового будинку (житлова будівля №1 і №2) за адресою: пров. Средньофонтанський, 1-а, Приморський район, м. Одеса, виконувались з використанням ПК ЛІРА-САПР.Ключові слова: клас наслідків (відповідальності), землетруси, сейсмічне мікрорайонування, розрахункові акселерограми, будівлі, споруди^UThe thesis deals with the calculation of buildings and structures of increased responsibility for seismic impacts. It is shown that not taking into account a number of geophysical factors leads to a significant change in the magnitude of seismic influences, often in a dangerous direction. To assess the reliability of the objects of the increased class of responsibility (CC2 and CC3), it is necessary to obtain additional geophysical data (wave propagation speed under the structure, the prevailing period of soil oscillation and synthesized accelerograms taking into account the ground conditions of the construction site). Theoretical modeling of seismic influences and numerical experiments made it possible to establish that the unevenness of the soil oscillation field, the seismic wave filtration by the geological medium, and the appearance of resonance oscillations in structures with strong subcrustal earthquakes in the Vrancea zone may increase seismic loads by several times. The calculated accelerograms and reaction spectra based on the results of the SMR make it possible to significantly reduce the cost of this earth-resistant construction due to the optimal choice of design solutions that avoid the coincidence of the prevailing frequencies corresponding to peak accelerations in seismic waves, the resonant frequencies of the underlying soil strata and the natural frequencies of the designed building ), with the preservation of the necessary reliability of highly responsible structures.Key words: class of consequences (responsibility), earthquake, seismic microzoning, calculated accelerograms, buildings, structures

Будівлі і споруди відносяться до основних фондів які володіють найбільшим терміном придатності до використання. Тому за час своєї експлуатації впродовж усього терміну, відповідно, спостерігається найбільший розрив між технічним станом і функціональними властивостями будівлі, наприклад п'ятдесяти річної давнини, і сучасним технологічно-інноваційним рівнем будівництва, обумовленим науково-технічним прогресом. Визначальними у сучасному масовому будівництві є технології пов'язані із їх енергетичною ефективністю, енергозбереженням, екологізацією, простотою і надійністю експлуатації та еко корисною утилізацією. Незалежно від застосування новітніх енергозберігаючих рішень в інженерних системах забезпечення мікроклімату та ступеня використання відновлюваних джерел енергії, тепловий захист будівель постійно підвищується. Найбільш енергоємними із інженерних систем життєзабезпечення є системи опалення, які використовують більше 50% теплової енергії від загальної, що споживають разом системи гарячого водопостачання, вентиляції і кондиціонування повітря. Метою дисертаційного дослідження було теоретичне і експериментальне обґрунтування удосконаленої енергоефективної системи опалення сумісної із сталою комплексною термомодернізацією будівлі. На основі критичного аналізу літературних джерел і патентних досліджень, згідно до встановленої мети сформульовано завдання, які полягають у фізико-математичному моделюванні теплопровідності за граничних умов першого роду через багатошарову стінку зовнішнього огородження із внутрішніми вертикальними теплопроводами системи опалення та змінами інтенсивності теплової інерції, експериментальні дослідження теплопровідності та теплової інерції і верифікація експериментальних та теоретичних даних, а також розроблення методики інженерного розрахунку та техніко-економічного обґрунтування для впровадження енергоефективних систем опалення сумісних із сталою комплексною термомодернізацією будівель. Об'єктом дослідження визначено енергоефективні системи опалення сумісні із сталою комплексною термомодернізацією будівлі, а предметом - нестаціонарні процеси теплопровідності та теплової інерції за граничних умов першого роду через багатошарову стінку зовнішнього огородження із внутрішніми джерелами теплоти, утвореними вертикальними подавальним і зворотнім трубопроводами двотрубної системи опалення з теплоносієм. У роботі застосовано сучасні фізико-математичні та експериментальні методи теоретичних досліджень нестаціонарних процесів теплопровідності за граничних умов першого роду через багатошарову стінку зовнішнього огородження із внутрішніми джерелами теплоти, утвореними вертикальними подавальним і зворотнім трубопроводами з теплоносієм двотрубної системи опалення. Методи чисельного моделювання, експериментальних лабораторних та натурних досліджень на основі сучасних теорій постановки, виконання, математичної обробки і отримання достовірних даних результатів теплофізичного експерименту. Вірогідність отриманих результатів, їх аналіз, висновки та рекомендації зумовлені задовільною збіжністю результатів теоретичних та експериментальних досліджень. Наукова новизна отриманих результатів полягає у теоретичному обґрунтуванні та експериментальному підтвердженні удосконаленої енергоефективної системи опалення сумісної із сталою комплексною термомодернізацією будівлі на основі розробленої фізико-математичної моделі теплопровідності за граничних умов першого роду через конструкцію багатошарової різнорідної стінки зовнішнього огородження із внутрішнім джерелом теплоти у вигляді вертикальних подавального і зворотного трубопроводів системи опалення із теплоносієм, водою, в середині них, теоретичного обґрунтування і експериментального підтвердження підвищення до 10 % теплової інерції запропонованої конструкції стінки зовнішнього огородження із збереженням відносно вищої і сталої температури у товщі конструкції при періодичних різких змінах зовнішніх теплових впливів, особливо при мінімальних температурах навколишнього середовища, або інтенсивності сонячного випромінювання. Удосконалено методику експериментальних досліджень теплопровідності за граничних умов першого роду через запропоновану конструкцію багатошарової різнорідної стінки зовнішнього огородження та набули подальшого розвитку наукове обґрунтування сталої комплексної термомодернізації будівель на основі енергоефективних систем опалення сумісних із сталою зміною конструкції стіни зовнішнього огородження з підвищенням теплової інерції будівлі та енергетичної, екологічної і експлуатаційної ефективності джерела теплоти і системи опалення в цілому.^UBuildings and structures are among the fixed assets that have the longest shelf life. Therefore, during its operation throughout the term, respectively, there is the largest gap between the technical condition and functional properties of the building, such as fifty years ago, and the current technological and innovative level of construction, due to scientific and technological progress. Technologies related to their energy efficiency, energy saving, greening, simplicity and reliability of operation and eco-friendly utilization are decisive in modern mass construction. Therefore, regardless of the application of the latest energy-saving solutions in engineering systems to ensure the microclimate and the degree of use of renewable energy sources, thermal protection of buildings is constantly increasing. Thus, not only buildings of the 60s and 90s of that year need complex thermal modernization, but also buildings of a much younger age, and it is probable that this process is sustainable for the same building. The aim of the dissertation research was the theoretical and experimental substantiation of the improved energy efficient heating system compatible with the sustainable complex thermal modernization of the building. Based on a critical analysis of literature sources and patent research, according to the goal formulated tasks, which are physical and mathematical modeling of thermal conductivity under boundary conditions of the first kind through a multilayer wall of the outer enclosure with internal vertical heating pipes and changes in thermal inertia intensity. Thermal inertia and verification of experimental and theoretical data, as well as the development of methods of engineering calculation and feasibility study for the introduction of energy-efficient heating systems compatible with sustainable integrated thermal modernization of buildings. The object of study is energy efficient heating systems compatible with sustainable integrated thermal modernization of the building, and the subject - non-stationary processes of thermal conductivity and thermal inertia under boundary conditions of the first kind through a multilayer wall of external enclosure with internal heat sources formed by vertical supply and return. Modern physical-mathematical and experimental methods of theoretical researches of nonstationary processes of thermal conductivity under boundary conditions of the first kind through a multilayer wall of an external protection with the internal heat sources formed by vertical supply and return pipelines with the heat carrier of two-pipe heating system are applied. Methods of numerical modeling, experimental laboratory and field research on the basis of modern theories of formulation, execution, mathematical processing and obtaining reliable data on the results of thermos physical experiment. The probability of the obtained results, their analysis, conclusions and recommendations are due to the satisfactory convergence of the results of theoretical and experimental studies. The scientific novelty of the obtained results lies in the theoretical substantiation and experimental confirmation of the improved energy efficient heating system compatible with sustainable complex thermal modernization of the building on the basis of the developed physical and mathematical model of thermal conductivity under boundary conditions of the first kind. Of return pipes of heating system with coolant, water, in the middle of them, theoretical substantiation and experimental confirmation of increase to 10% of thermal inertia of the offered design of a wall of an external protection with preservation of rather higher and constant temperature in a design thickness at periodic sharp changes of external thermal influences, especially at the minimum ambient temperatures, or the intensity of solar radiation. The method of experimental studies of thermal conductivity under boundary conditions of the first kind has been improved due to the proposed design of a multilayer heterogeneous wall of external enclosure and further substantiation of scientific substantiation of sustainable complex thermal modernization of buildings on the basis of energy efficient heating systems. And operational efficiency of the heat source and the heating system as a whole.

Дисертацію присвячено розробці методів підвищення точності розрахунку вогнестійкості сталезалізобетонних конструкцій.Об'єкт – процеси підвищення точності розрахунку вогнестійкості сталезалізобетонних конструкцій; мета – розроблення методів підвищення точності розрахунку вогнестійкості сталезалізобетонних конструкцій, за рахунок уточнення температурних полів, діаграм деформування, проведення чисельного моделювання напружено-деформованого стану, нових методів експериментальних досліджень; методи – аналітичні та чисельні методи розв'язання задач будівельної фізики та будівельної механіки за допомогою комп'ютерних технологій, експериментальних досліджень; новизна – Вперше отримано: розподіл температурних полів в перерізах сталезалізобетонних конструкцій при стандартному температурному режимі і температурний аналіз прогонових конструкцій мостів при вуглеводневому температурному режимі; розроблено методи створення математичної моделі діаграми деформування стиснутого бетону при підвищених і високих температурах; розроблено методи визначення напружено-деформованого стану в сталезалізобетонних конструкціях при сумісному впливі навантаження та підвищеної температури з використанням комп'ютерних технологій в лінійній та нелінійній постановках; проведено чисельне моделювання напружено-деформованого стану в сталезалізобетонних конструкціях при сумісному впливі навантаження та температури в лінійній та нелінійній постановках для визначення особливостей впливу температури на їх граничний стан; розроблено нові методи експериментальних досліджень, установки і зразки сталезалізобетонних конструкцій; проведено експериментальні дослідження моделі фрагменту сталезалізобетонної мостової конструкції. Удосконалено: методи для визначення модулів пружності стиснутого і розтягнутого бетону, деформацій, відповідних міцності на стиск і розтягненні, граничних деформацій і відповідних їм граничних напружень; пропозиції до нормативних документів; результати – розроблено методи розрахунку сталезалізобетонних конструкцій при різних температурних режимах, а також при взаємній дії температури та навантаження; розроблено нові методи експериментальних досліджень, установки і зразки сталезалізобетонних конструкцій; запропоновані методи дозволяють підвищити надійність розрахунку вогнестійкості сталезалізобетонних конструкцій, розробити їх раціональні конструктивні рішення; впроваджено – при розробці проектної та робочої документації Paul Wurth S.p.A. Itaia на будівництво двох блоків коксової батареї; при розробці «Висновку про технічний стан несучих та огороджуючих конструкцій естакади №1 комплексу штучних споруд по пр. Льва Ландау в м. Харкові і розробка рекомендацій по ремонту, підсиленню та подальшій експлуатації»; при розробці проекту реконструкції автодорожнього шляхопроводу на 1191 км ПК6 ст. Волноваха регіональної філії «Донецька залізниця» ПАТ «Укрзалізниця»; галузь – будівельні конструкції, будівлі та споруди.^UThe dissertation is devoted to the development of methods for increasing the accuracy of calculation of fire resistance of steel reinforced concrete structures.Object - processes for increasing the accuracy of calculation of fire resistance of steel reinforced concrete structures; goal - is to develop methods for improving the accuracy of calculation of fire resistance of steel reinforced concrete structures, due to specification of temperature fields, deformation diagrams, numerical modeling of stress-strain state, new methods of experimental research; methods - analytical and numerical methods for solving problems of building physics and building mechanics with the help of computer technologies, experimental researches; novelty - For the first time: obtained distribution of temperature fields in cross sections of steel-concrete constructions at standard temperature mode and temperature analysis of run-off structures of bridges under hydrocarbon temperature regime; developed methods of creating a mathematical model of deformation diagram of compressed concrete at elevated and high temperatures; developed methods of determination of the stress-strain state in steel reinforced concrete structures with the joint influence of loading and elevated temperature using computer technologies in linear and non-linear formations; numerical simulation of the stress-strain state in steel-reinforced concrete structures with the joint effect of loading and temperature in linear and non-linear formations was carried out to determine the features of the influence of temperature on their limiting state; new methods of experimental research, installation and samples of steel-concrete constructions have been developed; experimental researches of fragment model of steel reinforced concrete bridge construction were conducted. Improved: methods for determining modulus of elasticity of compressed and streched concrete, deformations, corresponding compressive and extension strength, boundary deformations and their corresponding boundary stresses; provided suggestions for regulatory documents; results – developed methods of calculation of steel reinforced concrete structures at different temperature regimes, as well as the interaction of temperature and load; new methods of experimental research, installation and samples of steel-concrete constructions have been developed; the offered methods allow to increase reliability of calculation of fire resistance of steel reinforced concrete structures, to develop their rational constructive decisions; implemented - at designing and working documentation Paul Wurth S.p.A. Itaia to build two blocks of coke oven battery; when developing the "Conclusion on the technical condition of bearing and enclosing structures of the trestle №1 of the complex of artificial constructions at the Lev Landau avenue in Kharkiv and the development of recommendations for repair, reinforcement and further exploitation"; when developing the project of reconstruction of road overpass on 1191 km of PC6 station Volnovaha of the regional branch "Donetsk railway" of PJSC "Ukrzaliznytsya"; industry - building constructions, buildings and structures.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.23.01 «Будівельні конструкції, будівлі та споруди» (19 – Архітектура та будівництво). – Державний вищий навчальний заклад «Придніпровська державна академія будівництва та архітектури» Міністерства освіти і науки України, Дніпро, 2021.У дисертаційній роботі вирішена важлива науково-практична задача, яка полягає в дослідженні сейсмічної поведінки багатоповерхових будівель при підвищенні сейсмостійкості існуючих будівель, зміні сейсмічності будівельного майданчика, нерегулярності конструктивної схеми та розробці науково обґрунтованих положень та методів їх розрахунку.Наведені результати чисельних досліджень напружено-деформованого стану конструкцій багатоповерхових будівель та методики їх розрахунку на основі яких отримані уявлення про закономірності зміни спектрів несучої здатності будівлі з урахуванням нелінійної поведінки ґрунтів основи та фізичної нелінійності матеріалів конструкцій, уявлення про закономірності зміни напружено-деформованого стану конструкцій існуючої будівлі незавершеного будівництва при дії сейсмічного навантаження в залежності від місця розташування в'язевих панелей жорсткості в плані відносно центра ваги будівлі при підвищенні її сейсмостійкості та закономірності впливу зміни розрахункової сейсмічності будівельного майданчика на конструктивні та техніко-економічні характеристики заходів сейсмозахисту будівель.Ключові слова: сейсмічний вплив, напружено-деформований стан, сейсмічна стійкість, спектр несучої здатності, будівлі, реконструкція.^UQualifying Scientific Paper as a Manuscript.Thesis for a PhD Degree in Engineering, Major 05.23.01 «Building Designs, Buildings and Structures» (19 - Architecture and Civil Engineering). – Prydniprovska State Academy of Civil Engineering and Architecture of the Ministry of Education and Science of Ukraine, Dnipro, 2021.The Thesis is devoted to solving the actual scientific and practical problem of ensuring earthquake resistance of multi-storey buildings depending on design layouts and changes in earthquake activity of the construction site.The Thesis Paper provides a brief overview of research to ensure reliability and design safety of buildings being engineered in earthquake areas. The general design requirements of ensuring earthquake resistance of buildings were considered, and the ways to increase earthquake resistance of buildings, and methods to proportionate buildings for seismic impacts were analyzed.The analysis of modern regulatory documents of different countries, results of theoretical research and cited literature showed that the work to improve methods of the building design calculation for seismic loads and to increase earthquake resistance of buildings is currently performed in active mode.Earthquake-resistant engineering of buildings is based on force calculation and earthquake accounting by static equivalent forces, which are calculated using the elastic reaction spectra (linear-spectral method) that link the law of soil motion to the absolute acceleration of the model in the form of a nonlinear oscillator.Design calculation with due account for the plastic and nonlinear behavior and even with an eye towards destruction of individual design elements of the building requires the use of more complex mechanical and mathematical models and theories. It is necessary to take into account the redistribution of forces along the design associated with the appearance of zones of plastic deformation in it. However, in all cases, the criterion for assessing the load-bearing capacity of the design is the principle of comparing external and internal forces.Therefore, the scientific interest in solving problems to ensure earthquake resistance of multi-storey buildings are the tasks for choosing a rational and effective way to increase their earthquake resistance during the reconstruction and dependence of the cost of seismic protection measures in existing buildings on changes in earthquake activity of the construction site; for studying influence of irregularity of the building design layout on earthquake resistance.The technique and algorithm of numerical modeling of buildings with the irregular design layout at seismic impact calculations were developed on the basis of the method of the static nonlinear calculation realized in the ETABS software package (Nonlinear v8.08). The technique is based on the determination of nonlinear displacements of the building with the use of the bearing capacity spectrum of the building. Numerical modeling and analysis of the seismic behavior of five options of models of the building with the irregular design layout were performed.Analysis of the bearing capacity spectra of models of the building with the irregular design layout showed that buildings with the irregular design layout in the plan have a lower ability to withstand transverse loads compared to the regular design layout. It was also found that frame buildings with the irregular design layout under seismic impacts could operate in the elastic stage; this depends on the location of irregularity in the building plan, as well as the plastic properties of design materials of the building.In the paper, there have been given the results of influence of the reconstruction on the stress-strain state of the facility and search for the most rational and effective way to increase earthquake resistance of the building in progress and develop methods for the comparative analysis of different options for increasing earthquake resistance of the building, as well as estimation of its practical use.Since the introduction of the new design standards Civil Engineering in Earthquake Areas of Ukraine, earthquake endangered areas with a general increase in their calculated earthquake activity have been significantly expanded, and the 6-point territories have been included in the list of earthquake zones.The Thesis Paper solves an important scientific and practical problem, which is to study the seismic behavior of multi-storey buildings while increasing earthquake resistance of existing buildings, to change earthquake activity of the construction site and irregular design layout, and to develop scientifically sound provisions and methods for their calculation.Key words: seismic impact, stress-strain state, earthquake resistance, bearing capacity spectrum, buildings, reconstruction.

На основі аналізу джерел електромагнітного випромінювання (ЕМВ), їх впливу на біологічні та технічні об'єкти досліджено питання безпеки праці. З метою розробки рекомендацій щодо нових організаційних методів захисту вивчено картину розподілення полів у ближній та дальній зонах, що створюються у приміщенні та по фасаду будівлі різними джерелами ЕМВ. Визначено місця розміщення джерел випромінювання, для яких небезпечна зона випромінювань займає мінімальну площу. Отримано аналітичні вирази, що дозволило розрахувати координати розміщення джерела залежно від геометричних розмірів будівлі, приміщення та провідності їх стін. У результаті проведення обчислювального експерименту знайдено зони, в межах яких рівень ЕМВ у приміщенні та по фасаду будівлі мав максимальні значення за умов розташування джерела ЕМВ у середині приміщення та зовні нього. Встановлено, що у випадку опромінення людини амплітудно-модульованими ЕМВ з різними несучими частотами можливий ефект "локальної концентрації" ЕМВ у тілі людини. Розроблено рекомендації стосовно порядку розміщення робочих місць персоналу в даних випадках для зниження шкідливого впливу ЕМВ.

  Скачати повний текст

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.01.01 "Прикладна геометрія, інженерна графіка" – Київський національний університет будівництва і архітектури, Київ, 2021.Дисертаційна робота присвячена моделюванню геометричної форми інсоляції об'єктів за умов непорушення нормативних вимог до інсоляції в існуючих будівлях та на прилеглій території. Введено поняття «Проектного простору», в межах якого архітектор може створювати новий будинок не хвилюючись про порушення інсоляційних норм на існуючих об'єктах. Побудова проєктного простору є зворотною задачею інсоляційних розрахунків. Пряма задача вирішує питання перевірки впливу вже запроєктованої будівлі на інсоляцію оточуючих архітектурних об'єктів. І якщо нова будівля порушує інсоляційні норми в існуючих будинках та на майданчиках, то виникає необхідність корегування, інколи дуже суттєвого, проєктного рішення нової будівлі, а інколи, навіть, зовсім відмовлятися від його будівництва. Вирішення зворотної задачі – геометричного моделювання проєктного простору майбутньої забудови, дозволяє оптимізувати зусилля та час на виконання проєкту та подальше будівництво. Розроблені методи геометричного моделювання проєктного простору нової будівлі або групи будівель та території в існуючій забудові дають можливість ще на початкових етапах проєктування врахувати містобудівні інсоляційні обмеження, що впливають на проєкт. Розроблено дві моделі і алгоритми побудови геометричної форми проєктованого об'єкта за допомогою сонячної карти: визначення максимальних позначок секцій при відомому плані нового будинку та визначення форми проєктного простору над ділянкою забудови.В дисертаційній роботі проведено аналіз основних методів розрахунку інсоляції, показані відмінності методів, їх недоліки та переваги. Встановлено, що при інсоляційних розрахунках прийнято вважати, що час інсоляції приміщень дорівнює часу інсоляції певної розрахункової точки (РТІ), яка, найчастіше приймається у центрі світлопрорізу. Однак бувають випадки коли РТІ не інсолюється, але сонячні промені потрапляють у приміщення, перетинаючи певну граничну поверхню в межах світлопрорізу (ГПІ), тобто приміщення інсолюється. Це призводить до похибок. У зв'язку з цим розроблено математичну модель перетворення простору, при якому ГПІ стискається у РТІ, а оточуючи затінюючи елементи отримають форму, при яких тривалість інсоляції РТІ дорівнює тривалості інсоляції ГПІ. Це дає можливість визначити повну тривалість інсоляції на основі сонячних карт. Для реалізації перетворення простору в комп'ютерних програмах розроблено математичну модель перетворення простору, що дозволило автоматизувати побудови МТМ, наданий аналіз побудов для різного типу світлопрорізів. Приклади побудов створені в програмному комплексі Mathematica.^UThe dissertation on competition of a scientific degree of the candidate of technical sciences on a specialty 05.01.01 "Applied geometry, engineering graphics" - Kiev national university of building and architecture, Kiev, 2021.The dissertation is devoted to modeling the geometric shape of insolation of objects under conditions of non-violation of regulatory requirements for insolation in existing buildings and the surrounding area. The concept of "Project Space" has been introduced, within which an architect can create a new house without worrying about violations of insolation regulations on existing facilities. Construction of the design space is the inverse of the insolation calculations.The direct task is to check the impact of the already designed building on the insolation of the surrounding architectural objects. And if the new building violates the insolation standards in the existing buildings and on the sites, then there is a need to adjust, sometimes very significant, the design solution of the new building, and sometimes even to abandon its construction altogether. Solving the inverse problem - geometric modeling of the design space of future construction, allows you to optimize the effort and time for project implementation and further construction. Developed methods of geometric modeling of the design space of a new building or group of buildings and areas in existing buildings make it possible at the initial stages of design to take into account urban insolation constraints that affect the project.Two models and algorithms for constructing the geometric shape of the projected object with the help of a solar map have been developed: determining the maximum marks of sections with a known plan of a new house and determining the shape of the project space above the building site. In the dissertation the analysis of the basic methods of calculation of insolation is carried out, differences of methods, their lacks and advantages are shown. It is established that in insolation calculations it is considered that the insolation time of the premises is equal to the insolation time of a certain calculation point of insolation (CPI), which is most often taken in the center of the aperture. However, there are cases when RT is not insolated, but the sun's rays enter the room, crossing a certain boundary surface of insolation within the aperture (BSI), so the room is insolated. This leads to errors. In this regard, a mathematical model of space transformation has been developed, in which BSI is compressed in CPI, and the surrounding shading elements will take the form in which the duration of CPI insolation is equal to the duration of BSI insolation. This makes it possible to determine the total duration of insolation based on solar maps. To implement the transformation of space in computer programs developed a mathematical model of the transformation of space, which allowed to automate the construction of maximum shading map, provided an analysis of constructions for different types of openings. Examples of constructions are created in the Mathematica software package.A mathematical model of the construction of a shadow mask of an opening on the celestial sphere and its projection on a horizontal plane with the center of projection in the nadir is developed. This model is implemented in the Mathematica software package. An algorithm for selecting the simplest method of calculating insolation depending on the initial conditions is proposed. A method of constructing a project space using the boundary surface of insolation is proposed. A model for constructing reflections of sunlight from building facades to obtain zones of overheating in the environment has been developed.Based on the selection from the congruence of reflected rays of the surfaces of rays reflected from the flat lines of generatrises on the analytical surfaces of reflectors, a mathematical model of reflections of sunlight from different types of reflective screens is proposed. This model is used to model areas of overheating of premises or building areas by reflected sunlight from the surfaces of facades.

Дисертаційна робота присвячена вирішенню наукової проблеми розробки прикладної методології розрахунку дерев'яних конструкцій з ПКД панелей комбінованих класів міцності та їх вузлових з'єднань на вклеєних стержнях з урахуванням функцій зміни їх міцності, структурної неоднорідності та анізотропних властивостей деревини. У дисертаційній роботі виконано огляд літературних джерел, присвячений питанням розвитку та вдосконалення методології розрахунку і конструкції панелей з поперечної клеєної деревини (ПКД) або CLT панелей і шпонового брусу ЛВЛ - нових матеріалів на основі деревини, що дозволяють зводити багатоповерхові дерев'яні будівлі різного призначення. Також розглядаються технологічні особливості виробництва панелей з ПКД комбінованих класів міцності. Розглянуті основні залежності напруженого стану деревини і розрахункові моделі, що враховують анізотропію механічних і пружних характеристик деревини як лінійно-пружного матеріалу. Запропонована загальна методологія обліку структурної анізотропії панелей з ПКД, яка є композитним матеріалом на основі взаємно поперечних шарів дошок деревини хвойних порід. Запропоновано методики розрахунку панелей з ПКД комбінованих класів міцності при згині, розтягу і стиску вздовж і поперек волокон, а також при зсуві. Виконано експериментальні дослідження міцності вклеєних стержнів на висмикування в різних місцях поперечного перерізу панелі з ПКД, а також виконані дослідження міцності групи вклеєних стержнів, які необхідні для використання запропонованого універсального вузлового з'єднання на вклеєних стержнях. Виконано розробку методики експериментального дослідження міцності панелей з ПКД при розтягу поперек волокон деревини яка актуальна в зв'язку з відсутністю теоретичних та експериментальних досліджень. Наведено приклади розрахунку елементів конструкцій будівель з ПКД панелей, та використання розроблених рекомендацій для розрахунку міцності стінових панелей з ПКД та панелей перекритів з урахуванням перфорацій та отворів різних розмірів.^UContent of the Thesis. The introduction provides a general characteristic of the research and substantiates its relevance, novelty, applied value and pinpoints the important issues that need focused attention. Оverviews references on the development and improvement of the methods of calcualting and constructing cross-laminated timber (CLT) panels and laminated veneer lumber (LVL) as new timber-based materials for multi-storey wooden buildings of various functions. Сonsiders the technological issues of manufacturing combined strength classes CLT panels and focuses on the correlation between the thickness and the width of the boards in the panel's cross-section and the required pressing parameters and adhesive system selection. Discusses the basic dependences of the timber stress state and the calculation model that takes into account the anisotropy of mechanical and elastic properties of timber as a linear-elastic material. Also proposes a method to account for the structural anisotropy of CLT panels as a composite material based on mutually perpendicular layers of boards of coniferous timber. Describes the methods for calculating the combined strength classes CLT panels under bending, stretching and compression parallel and perpendicular to the grain, as well under shear. The research involved experimental testing of the pull-off strength of both individual and grouped glued-in rods in different parts of the CLT-panel cross-section, which is required for using the proposed all-purpose glued-in steel rods joints. Development of a technique for experimental research into CLT-panels' tensile strength perpendicular to the grain, which is relevant due to the current lack of theoretical and experimental research, as well as the relevant norms. Provides examples of calculating structural elements for CLT-panel buildings and application of the designed recommendations for calculating the strength of CLT wall and floor panels with variously sized perforations and apertures.

Проаналізовано сучасні конструктивні принципи й основні положення проектування вітражів. Уточнено класичну теорію Шкловера приросту температури повітря в приміщені за нестаціонарних теплонадходжень сонячної радіації методикою розрахунку теплонадходжень крізь вітраж за Староверовим. Одержано масиви даних розподілу температур на поверхні вітража, виявлено закономірність зміни температур. Визначено експериментальні дані з приросту температури внутрішнього повітря приміщення з вітражем за натурних умов, які підтверджують теоретичну модель формування надлишкових температур у приміщенні.

  Скачати повний текст

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.14.01 – Енергетичні системи та комплекси. – Національний технічний університет України "Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського" МОН України, Київ, 2019.Дисертація присвячена порівнянню, адаптації та розвитку методів оцінювання енергоефективності будівель на основі математичних моделей з врахуванням динаміки зміни умов середовища. Проведений аналіз нормативної бази щодо підходіввизначення енергоефективності енергоспоживання в будівлях, підвів до врахування особливостей використання та розвитку динамічних методів розрахунку енергопотреби на опалення та/або охолодження. Розроблено методику побудови регресійних багатофакторних моделей будівлі для прогнозування рівня опалення та/або внутрішньої температури повітря в приміщенні, що дозволяє враховувати теплоінерційні особливості огороджувальних конструкцій через врахування передісторії зміни факторів впливу. Досліджені переривчасті режими опалення будівель на базі динамічних моделей та визначено можливий діапазон економії енергії для різних температурних графіків приміщень.Запропоновані підходи визначення реперних точок для побудови шкал енергетичної сертифікації будівель з врахуванням особливостей їх функціонування та розміщення.Ключові слова: енергопотреба, енергоефективність, будівлі, математична модель, температура, теплонадходження, кліматологія, енергетична сертифікація.^UThe dissertation is devoted to the comparison, adaptation and development of methods for estimating energy efficiency of buildings on the basis of mathematical models taking into account the dynamics of changing environment conditions. A literature review of modern trends in the use of mathematical modeling and normative base on approaches to assessing buildings energy efficiency is performed. The need to reduce the time intervals of calculation is shown, taking into account the specifics of the use and development of dynamic methods for calculating energy need for heating and/or cooling.The analysis of characteristics and modeling of building thermal state was carried out on the basis of various mathematical models for public buildings of various complexity, regional location, year of construction and conditions of operation. In the conditions of energy carriersefficient use, energy need for heating should be calculated taking into account hourly changes in climatic characteristics that cannot be realized in stationary models. Dynamic models for determining buildings energy performance require the use of hourly climatic data (for Ukrainian cities - typical year of the IWEC).Mathematical models for the research of energy status of buildings use end-points characteristics of influence, such as air exchange rate, solar heat gains to the space area, and others, which require recalculation methods. Averaged monthlyobtained results are compared with the normative climatology of Ukraine for the city of Kyiv and Odesa. The difference is 40% in the winter and 30% in summer for Kyiv, and for Odesa it is up to 50%.The peculiarities of the considered methods use and application of various averaging time intervals of the initial parameters are determinedas an influential parameter on the research results. Dynamic E + and 5R1C methods give almost the same value for energy need for heating, the difference is up to 4-8%, in cooling mode it is up to 16-18% with IWEC climatological data. The buildings intermittent modes of heating were investigated on the basis of dynamic models and the possible range of energy savings for different temperature schedules of premises was determined taking into account the recommended temperature difference during non-working hours, which is about 9%.In the paper, the experimental and calculated determination of the integral and scattered characteristics of the thermal and energy state of the building is carried out on the basis of long-term observations (2003-2017). Data on temperature distribution in the premises of a multistory building of an educational facility were obtained, depending on their location, use and level of heating. The combination of calculated and experimental data allowed to determine the air exchange rate on the basis of the created multi-factor regression model and actual values of internal temperature, heating level and solar heat gains.Ukraine has two standards for defining the buildingsenergy efficiency class. A new energy scale of 14 classes for buildings energycertification for public facilities located in small towns and villages is proposed, which is based on certain reference points and allows to assess the buildings energy efficiency when implementing energy-saving projects.Key words: energy need, energy efficiency, buildings, mathematical model, temperature, heat gains, climatology, energy certification.

З використанням результатів експериментально-теоретичних досліджень розроблено засади прикладної деформаційної теорії для залізобетону стрижневих систем, яка базується на реальних діаграмах деформування бетону й арматури за різного напружено-деформованого стану та зовнішніх дій. Експериментально визначено закономірності впливу режиму навантаження (одно- і двоосьового стискання, градієнта напружень, повторюваних навантажень високого рівня та тривалої дії навантаження високого рівня) і технологічних факторів на параметри діаграми стискання бетону у широкому діапазоні зміни його міцності та поведінку залізобетонних елементів під навантаженням. Запропоновано аналітичні залежності для визначення параметрів діаграм деформування бетону за різних режимів навантаження, а також на базі деформаційного методу аналітичний апарат для визначення напружено-деформованого стану нормальних перерізів (двотаврового, круглого та кільцевого) звичайних і попередньо напружених згинних і позацентрово стиснутих залізобетонних елементів за різних режимів навантаження. Наведено рекомендації щодо нормування параметрів діаграм деформування бетону для розрахунку залізобетонних елементів за двома групами межових станів. Розроблено метод "трьох кривизн" для визначення несучої здатності нерозрізних залізобетонних балок і балок на деформівній основі. Наведено результати експериментальних і теоретичних досліджень напружено-деформованого стану залізобетонних конструкцій і елементів об'єкту "Укриття" Чорнобильської АЕС, будівлі вокзалу "Київ-Пасажирський", супермаркету "МЕТРО" в м.Харкові.

  Скачати повний текст

Об'єктом дослідження є енергоефективні громадські будівлі.Предмет дослідження - об'ємно-просторова організація громадських будівель, що формуються із застосуванням енергоефективних технологій.Метою дисертаційного дослідження є визначення науково обґрунтованих принципів архітектурного формування об'ємно-просторових рішень енергоефективних громадських будівель і розробка рекомендацій щодо їх об'ємно-просторової організації.Методикою дослідження є комплексний підхід, який передбачає розгляд об'єкта дослідження як елемента єдиної містобудівної структури, що виключає можливість прийняття обмежених і некомплексних рішень, і містить: вивчення наукових праць і літературних джерел, аналіз архівних документів, ретроспективний морфологічний аналіз освоєння території, натурне обстеження і фотофіксацію промислових об'єктів, графічний аналіз генеральних і ситуаційних планів, побудова графоаналітичних і об'ємних моделей архітектурно-планувальних рішень, експериментальне проєктування.В результаті проведеного дослідження сформульовано принципи об'ємно-просторових рішень енергоефективних громадських будівель; запропоновано класифікацію енергоефективних громадських будівель відповідно до вибору поновлювальних джерела енергії; розроблено теоретичну модель об’ємно-просторового рішення за критеріями екологічності, яка умовно поділяється на два рівні відповідно до містобудівної ієрархії; запропонована методика вибору об’ємно-просторового рішення громадських будівель залежно від вибору поновлювального джерела енергії; узагальнено критерії оцінки архітектурних рішень енергоефективних громадських будівель; запропоновано об’ємно-просторові прийоми формування енергоефективних громадских будівель.Практичне значення одержаних результатів полягає в тому, що основні висновки і результати роботи можуть бути використовані при розробці проєктних пропозицій енергоефективних громадськіх будівель, при складанні програми-завдання на проєктування енергоефективних громадських будівель, при розробці рекомендацій для проєктувальника. У процесі навчання у вищіх архітектурно-будівельних установах – як методлогічне обґрунтування до курсового та дипломного проєктування енергоефективних громадськіх будівель.Результати дослідження впроваджені при розробці проєктних рішень Дитячої міської поліклініки № 6 за адресою м. Одеса, вул. Академіка Філатова, 7а та Одеського ліцею «Европейський» за адресою м.Одеса, вул. Маршала Говорова, 8а, а також при керівництві дипломних проєктів в Одеській державній академії будівництва та архітектури.^UThe object of the study is energy-efficient public buildings.The subject of the study is the volume-spatial organization of public buildings that are formed using energy-efficient technologies.The aim of the dissertation research is to determine the scientifically based principles of architectural formation of volumetric and spatial solutions of energy-efficient public buildings and to develop recommendations regarding their volumetric and spatial organization.The research methodology is a comprehensive approach, which involves considering the research object as an element of a single urban planning structure, which excludes the possibility of making limited and non-comprehensive decisions, and includes: the study of scientific works and literary sources, analysis of archival documents, retrospective morphological analysis of the development of the territory, natural survey and photo-fixation of industrial facilities, graphic analysis of general and situational plans, construction of grapho-analytical and three-dimensional models of architectural and planning solutions, experimental design.As a result of the research, the principles of volume-spatial solutions of energy-efficient public buildings were formulated; proposed classification of energy-efficient public buildings according to the choice of renewable energy sources; a theoretical model of a volumetric-spatial solution based on ecological criteria was developed, which is conventionally divided into two levels according to the urban planning hierarchy; the method of choosing a volumetric-spatial solution of public buildings depending on the choice of renewable energy sources is proposed; criteria for evaluating architectural solutions of energy-efficient public buildings are summarized; volume-spatial techniques for the formation of energy-efficient public buildings are proposed.The practical significance of the obtained results is that the main conclusions and results of the work can be used in the development of project proposals for energy-efficient public buildings, in the preparation of the task program for the design of energy-efficient public buildings, in the development of recommendations for designers. In the process of studying in higher architectural and construction institutions - as a methodological justification for the course and diploma design of energy-efficient public buildings.The results of the study were implemented in the development of project solutions for the Children's City Polyclinic No. 6 at the address of Odesa, str. Akademika Filatov, 7a and Odesa Lyceum "European" at the address of the city of Odesa, str. Marshal Govorov, 8a, as well as in the management of diploma projects at the Odessa State Academy of Construction and Architecture.

Здійснено теоретичне узагальнення науково-технічної задачі визначення впливу деформацій земної поверхні на підроблювані будівлі. Розроблено новий критерій узагальнених структурних деформацій стін, що характеризують їх розшарування від горизонтального зсуву за умов розтягу та стиску земної поверхні, вертикального зсуву у разі кривизни опуклості й угнутості, вигину за кривизни опуклості. Розроблено деформаційні схеми будівель й одержано нові розрахункові показники деформацій за плавних і зосереджених деформацій земної поверхні. Установлено залежності максимального розкриття тріщин у зовнішніх стінах будівель від розрахункових показників деформацій. Запропоновано методику визначення нормативних допустимих показників деформацій будівель за умовами експлуатації. Запропоновано новий показник для оцінки технічного стану підроблюваних будівель - залишковий деформаційний ресурс, а також критерій початкових деформацій земної поверхні для підроблюваних будівель.

  Скачати повний текст

Досліджено архітектуру втрачених українських церков Львівщини ХІІІ - ХVІІІ ст. за писемними, картографічними та іконографічними матеріалами. Розроблено комплексну методику вивчення архітектури втрачених церков та алгоритм її застосування. Одержано повний перелік втрачених церков Львівщини - 24 об'єкти. Досліджено прицерковні території втрачених об'єктів в їх історичному розвитку. Визначено їх основні складові та будівлі, розташовані на них. Розглянуто планувальні та об'ємно просторові типи втрачених церков, а також формотворчі засади їх архітектури на підставі порівняльно-типологічного аналізу з існуючими та виявленими археологічно сакральними пам'ятками м. Львів та регіону. Розроблено рекомендації щодо впорядкування та відзнакування територій втрачених церков Львівщини.

  Скачати повний текст

Бровко Д.В. Прогнозування надійності будівель і споруд поверхневого комплексу шахт в умовах недостатньої інформації про їх технічний стан. – Кваліфікаційна наукова робота на правах рукопису.Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора технічних наук за спеціальністю 05.15.04 – «Шахтне та підземне будівництво». – Національний технічний університет «Дніпровська політехніка», Дніпро, 2019.Дисертаційна робота присвячена вирішенню важливої наукової проблеми в області безпечної експлуатації будівель поверхні шахт, а саме розвитку теоретичних основ та методики прогнозування надійності елементів будівель і споруд поверхневого комплексу шахт в умовах недостатньої інформації про їх технічний стан з використанням математичного апарату таімовірнісно-статистичних методів технічної діагностики.Уперше встановлено закономірності появи дефектів і їх розвитку в результаті різного роду процесів накопичення пошкоджень при великій кількості елементів конструкцій та встановлено залежності зносу елементів конструкцій будівлі від величини ентропії. На основі комплексного аналізу проведених досліджень запропоновано нову концепцію керування конструкційною безпекою гірничотехнічних об'єктів, в основу якої покладено критерії оцінювання їх стійкого стану – параметр конструктивної безпеки системи й надійність елементів у часі – для попередження катастрофічних і важких наслідків при експлуатації.Ключові слова: будівлі та споруди поверхні шахт, елементи конструкцій, технічний стан, накопичення пошкоджень, моделювання дефектів, надійність гірничотехнічних об'єктів, безпечна експлуатація.^UBrovko D.V. Prediction of the reliability of buildings and structures of the surface complex of mines in terms of inadequate information about their technical condition. - Qualification work on the rights of manuscript.The thesis for the scientific degree of Doctor of Technical Sciences in specialty 05.15.04 –«Mine and underground construction». –National Technical University «Dnipro Polytechnic», Dnipro, 2019.The dissertation is devoted to the solution of the important problem in the safe operation of mine surface buildings, namely the development of theoretical bases and methods for predicting the reliability of elements of buildings and structures of the surface complex of mines in terms of inadequate information about their technical condition using mathematical apparatus and probabilistic-statistical methods of technical diagnostics.For the first time, the regularities of the appearance and development of defects caused by accumulated damages with a large number of structural elements were established, the dependences of wear of the building supporting structures on the value of entropy were estimated.A new concept of structural safety management of mining facilities was proposed on the basis of a comprehensive analysis of the conducted research. The concept is based on the criteria for assessing their stable state like a parameter of the structural safety system and the reliability of the elements in time, and enables to prevent disastrous effects during operation.Key words: mine surface buildings and structures, structural elements, technical condition, damage accumulation, defect modeling, reliability of mining facilities, safe operation.

Здійснено числове моделювання несучих систем кам'яних будівель для визначення напружено-деформованого стану кладки та перевірки її несучої здатності під час проектування й у разі оцінювання технічного стану існуючих будівель. Розроблено методику розрахунково-аналітичного оцінювання несучої здатності кладки з урахуванням розрахункових навантажень скінченноелементного розрахунку, що дозволяє оперативно виявити найнебезпечніші ділянки стін будівлі. Відзначено, що перерізи у цих зонах необхідно перевіряти з використанням розробленої методики оцінювання несучої здатності на підставі реакцій у вузлах скінченних елементів, що відповідає чинним нормам стосовно проектування кам'яних конструцій. Запропоновано методику їх посилення з застосуванням залізобетонних оболонок з жорсткими шпонками, що дозволяє забезпечити надійне з'єднання кладки з її посиленням і включенням у роботу. Обгрунтовано необхідність і ефективність розрахункової моделі за результатами обстежень, фізичних експериментів, нормованих методів розрахунку.

  Скачати повний текст

Об′єкт досліджень – стійкість укосів штучних ґрунтових споруд та природних схилів; мета – розробка методу врахування просторового ефекту при статичних розрахунках стійкості укосів ґрунтових споруд; методи – аналітичні та чисельні методи досліджень поведінки ґрунтових укосів у двовимірній постановці завдання, з урахуванням їхніх просторових особливостей. Використані методи оптимального планування експериментів із застосуванням багатофакторного математичного моделювання просторових факторів, які впливають на стійкість ґрунтових споруд; результати – визначено фактори (які раніше не враховувались), що впливають на результати розрахунку стійкості однорідних ґрунтових споруд за двовимірними схемами інженерними методами; розроблено метод розрахунку стійкості укосів ґрунтових споруд у двовимірній постановці завдання, що враховує їхні просторові особливості та в значній мірі може зменшити трудові ресурси, необхідні для створення і розрахунку тривимірних моделей; впроваджено – розроблений метод було використано для виконання робочого проєкту інженерного захисту схилу на території Грецького (Місячного) парку в межах кордонів вулиць: Військового спуску, Приморського бульвару, вул. Приморської, Потьомкінських сходів м. Одеси; у виконанні утримуючих споруд в районі нового будівництва адміністративної будівлі, допоміжних споруд та інфраструктури для відпочинку, рекреаційно-оздоровчого призначення за адресою: м Одеса, 13 ст. В. Фонтану (район пляжу «Курортний»); в розділі 9 та додатку Н проєкту ДБН В.2.4-20:2014 «Греблі з ґрунтових матеріалів. Основні положення»; в розділах 9 та 11 ДБН В.2.1-10:2018 «Основи і фундаменти будівель та споруд. Основні положення».^UThe object of research – stability of slopes of artificial soil constructions and natural slopes; goal – development of a method of taking into account the spatial effect in static calculations of the stability of slopes of soil structures; methods – analytical and numerical methods of research of behavior of soil slopes in two-dimensional statement of a problem, taking into account their spatial features. Methods of optimal planning of experiments with the use of multifactor mathematical modeling of spatial factors that affect the stability of soil structures are used; results – identified factors (which were not previously taken into account) that affect the results of calculating the stability of homogeneous soil structures on two-dimensional schemes by engineering methods; developed a method for calculating the stability of slopes of soil structures in a two-dimensional problem statement, which takes into account their spatial features and can significantly reduce the labor resources required to create and calculate three-dimensional models; introduced – the developed method was used to perform a working project of engineering protection of the slope in the Greek (Moon) Park within the boundaries of the streets: Military Descent, Primorsky Boulevard, st. Primorskaya, Potemkin Stairs of Odessa; in the performance of retaining structures in the area of new construction of an administrative building, auxiliary structures and infrastructure for recreation, recreational and health purposes at the address: Odessa, 13 st. V. Fontanu (resort area "Resort"); in Section 9 and Annex H of the draft DBN B.2.4-20:2014 “Dams made of soil materials. Substantive provisions"; in sections 9 and 11 of DBN B.2.1-10: 2018 "Foundations and foundations of buildings and structures. Substantive provisions".

Об′єкт досліджень – процес проектування і врахування процесу тріщиноутворення в елементах залізобетонних каркасних конструкцій, що використовуються при зведенні будівель і споруд різного призначення; мета – створення розрахункової моделі напружено-деформованого стану залізобетонних конструкцій несучих систем багатоповерхових будівель з урахуванням процесів їх зведення, тріщиноутворення і тривалості дії навантаження, що ґрунтується на чисельно-аналітичному методі граничних елементів; методи – аналіз літературних джерел, теоретичні та чисельні дослідження роботи каркасних залізобетонних конструкцій, методи механіки залізобетону, аналіз порівняння отриманих даних с результатами розрахунків з використанням програмних комплексів; результати – створена розрахункова модель напружено-деформованого стану залізобетонних конструкцій несучих систем багатоповерхових будівель з урахуванням процесів їх зведення, тріщиноутворення і тривалості дії навантаження, що ґрунтується на чисельно-аналітичному методі граничних елементів та програми; – розвинена методологія застосування чисельно-аналітичного методу граничних елементів для розрахунку залізобетонних каркасних конструкцій з урахуванням впливу процесів зведення будівлі та процесів тріщиноутворення залізобетону; – розроблена програма в системі комп'ютерної математики MATLAB, що дозволяє будувати лінеаризировані діаграми «згинальний момент-кривизна» з можливістю оцінки напружено-деформованого стану залізобетонних рамних конструкцій з урахуванням процесів тривалості і зведення конструкцій, а також повзучості та тріщиноутворення бетону; впроваджено – у проектну практику будівельної організації ТОВ «Стікон», а також у навчальний процес ОДАБА при підготовці студентів другого (магістерського) рівня освітньо-наукової програми «Промислове та цивільне будівництво».^UThe object of research – processes of designing and taking into account the processes of crack formation in the elements of ferro-concrete framework structures that have been used during constructing the buildings and constructions for different purposes; goal – to creation of calculation model for the stress-strain state of ferro- concrete components in frame constructions of multistory buildings including the processes of their constructing, crack formation and duration of load based on the numeral analytical method of boundary elements; methods – analysis of literature sources, theoretical and numeral study of work of the ferro-concrete framework structures, ferro-concrete mechanical methods, comparative analysis of data received and calculation results using the program complex; results – developing the calculation model of the stress-strain state of the ferro-concrete structures in frame constructions of the multistory buildings taking into account the processes of their constructing, crack formation and duration of loading action, which is based on the numeral analytical method of boundary elements and program; – developing methodology for using the numeral analytical method of boundary elements to calculate the ferro-concrete framework structures including the influence of the processes of building construction and crack formation of concrete; - developing the program in the MATLAB computer mathematics system, which allows constructing the linearized diagrams "moment of flection - flexure" and makes possible to estimate the stress-strain state of the ferro-concrete frame structures taking into account the processes of duration and constructing of the building, creeping and crack formation of concrete; introduced – for the project practice of Stikon LLC, the building organization. Also for academic process at the Odessa State Academy of Civil Engineering and Architecture to prepare students of the second (master's) level of the educational-scientific program “Industrial and civil engineering”.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.23.17 «Будівельна механіка» (19 – Архітектура та будівництво). – Державний вищий навчальний заклад «Придніпровська державна академія будівництва та архітектури» Міністерства освіти і науки України, Дніпро, 2020. Розвинуто метод рою частинок для визначення місць раціонального розташування демпферів сухого тертя у багатоповерхових каркасних будівлях для підвищення їх сейсмічної стійкості. Досліджено вплив значень параметрів методу рою частинок на його практичну збіжність при пошуку екстремумів тестових функцій. Виконано порівняльний аналіз методу рою частинок та генетичного алгоритму.Виконано чисельне динамічне моделювання багатоповерхового каркасного будинку у ПК ЛІРА-САПР. Визначено раціональне розташування демпферів, яке забезпечує найшвидше згасання коливань. Виконано порівняльний аналіз динамічних характеристик каркасних будівель, виготовлених із залізобетону та полімербетону.Розроблено аналітичну динамічну модель багатоповерхового каркасного будинку із демпферами сухого тертя. Розроблено математичну модель сейсмічного навантаження. Досліджено нестаціонарні коливання будинку під дією періодичних і сейсмічних навантажень. Одержано чисельні розв'язки нелінійних динамічних рівнянь за допомогою методу Рунге-Кутти. Визначено місця раціонального розташування демпферів сухого тертя. Досліджено динамічні характеристики будинків, каркас яких виготовлено із залізобетону та полімербетону.Результати дисертації можуть використовуватись при розробці проектів будинків і споруд із підвищеною стійкістю до сейсмічних і динамічних навантажень.Ключові слова: сейсмостійке будівництво, демпфери сухого тертя, полімербетонні будівлі, динамічні навантаження, нестаціонарні коливання, раціональне проектування, ройовий інтелект.^UThe dissertation is devoted to the prediction of rational locations of friction dampers in multi-storey buildings to enhance their resistance to seismic and dynamic loads using the methods of swarm intelligence.The method of particle swarm optimization is further developed in application to the tasks of rational design of buildings and structures. The explicit formulas for evaluation of the particles positions in the solution space are presented. Restriction conditions are specified so that to define the search area. Different types of boundary conditions governing the behavior of a particle when its coordinates fall outside the solution space are analyzed. Criteria for the termination of the search process are formulated. For a practical verification of the method of particle swarm optimization, some benchmark functions are considered. A comparative analysis of the particle swarm optimization procedure and the genetic algorithm is presented.Numerical models of multi-storey buildings with dry friction dampers are further developed. The simulations were performed using the FEM package LIRA-SAPR. Modal analysis determines the frequencies and periods of natural vibrations. The seismic analysis is performed and the maximum horizontal displacements of the top of the frame are determined. The problem of the rational location of friction dampers is studied in a case of periodic load applied horizontally to the foundation of the structure. The load frequency is assumed to be equal to the fundamental frequency of the first normal mode, which ensures the most dangerous case of the resonance. The objective function is the displacement amplitude of the top of the frame. The problem of the rational location of friction dampers is solved by the method of particle swarm optimization. Dynamic properties of the polymer concrete frame building are studied and the seismic analysis is performed using the FEM package in LIRA-SAPR.Analytical models describing the dynamic behavior of multi-storey frame buildings with dry friction dampers are further developed. The calculation model is adopted in a form of a vertical cantilever rod with lumped masses. The governing system of differential equations of motion is introduced and futher integrated numerically by the Runge-Kutta method. In order to justify the applicability of the proposed analytical model, its natural frequencies are compared with the results of the modal analysis of the original structure performed in LIRA-SAPR.The problem of a rational location of friction dampers in the six-storey frame building using the proposed lumped mass model is considered. There are two types of objective functions that need to be minimized: 1) the maximal displacements of the floors and 2) the maximal inter-storey drifts.The case of a periodic load with a frequency equal to the fundamental frequency of the structure is considered. The rational locations of the dampers are. The same solution is obtained for the both objective functions implying the installation of the all three dampers at the floor 1.The seismic acceleration is simulated by a stochastic Gaussian process as a superposition of harmonic waves with discrete frequencies and random phases. The spectral energy density of the earthquake is described by the empirical Kanai-Taimi model. Based on the proposed model, accelerograms for different types of soils are developed.Non-stationary vibrations of the six-storey frame building under the seismic load are investigated. The minimal displacements are achieved installing the dampers at the floors 1, 3, 4, whereas the minimal inter-storey drifts require installation of the dampers at the floors 1, 2, 3. The latter solution provides also the minimal accelerations of the building.The dynamic properties and the natural frequencies of a six-storey polymer concrete building are studied. The floors displacements, the inter-storey drifts and the accelerations of the floors are determined. A comparative analysis of the obtained results for the reinforced concrete and the polymer concrete buildings is presented.The developed dynamic models and the methods of simulation of buildings with friction dampers can be used in the design of houses and structures with enhanced resistance to seismic and dynamic impacts, as well as for the reconstruction of existing buildings to increase their seismic protection.

У дисертаційній роботі приведено результати наукових досліджень з розробки методів і засобів оцінювання, прогнозування та зменшення стану забруднення атмосферного повітря урбоекосистем, що формується внаслідок шумового впливу від автотранспортних магістралей міст та інших джерел шуму на територіях та розташованих на них приміщеннях в житлових та громадських будинках.За результатами натурних вимірів акустичних характеристик огороджувальних конструкцій у ревербераційній камері ПДАБА визначено особливості впливу товщини захисної будівельної конструкції на значення індексу звукоізоляції повітряного Rw та транспортного шуму RАтран. Це є основою для обґрунтування рекомендації щодо доповнення п. 6.2.3 ДБН В.1.2- 10-2008 вимогами про підтвердження відповідної акустичної ефективності RАтран у вітчизняних сертифікатах. Запропоновано доповнення до формул (7) та (8) ДСТУ-Н Б В.1.1-34:2013 «Настанова з розрахунку та проектування звукоізоляції огороджувальних конструкцій житлових і громадських будинків»: ширина повітряного проміжку (dn) повинна бути не менше ніж 15 мм для скла і 20 мм для металу, азбестоцементних, гіпсокартонних, гіпсоволокнистих, деревостружкових, деревоволокнистих плит і подібних матеріалів. Запропоновано нову концепцію щодо розрахунку фактичного часу реверберації в діапа-зоні частот 125, 500 і 2000 Гц, що дозволить забезпечити мінімальну похибку під час обчислення основних звукопоглинальних характеристиках окремих приміщень. Розроблено алгоритм урахування зміни шумових характеристик на основних автотранспортних магістралях міста Дніпро та визначення найкращої ізоляції повітряного шуму зовнішніми стінами з віконними заповненнями й іншими елементами фасадів будівель. Розроблено експрес-метод визначення потрібної категорії вікон за їх акустичною ефективністю (А–Е в дБА) на різних поверхах для різних фасадів будівлі, що дозволяє значно скоротити час на проведення розрахунків та більш обґрунтовано приймати рішення про встановлення в будівлі необхідної категорії шумозахисних вікон.^UThe dissertation presents the scientific research results on the methods development and tools for assessing, forecasting and reducing air pollution of urban ecosystems, which is formed due to noise from highways and other noise sources in areas and premises located in residential and public buildings. According to the field measurements results of acoustic enclosing structures characteristics in the reverberation chamber of PSACEA, the features of the influence of the protective building structure thickness on the value of the sound insulation index of air Rw and transport noise RAtran are determined. This is the basis for substantiation of the recommendation to supplement item 6.2.3 of Building code B.1.2-10-2008 with requirements for confirmation of the corresponding acoustic efficiency of RAtrans in domestic certificates.Proposals to formulas (7) and (8) of the State standards of Ukraine (DSTU) -N B V.1.1-34: 2013 "Guidelines for the calculation and design of sound insulation of enclosing structures of residential and public buildings" are proposed: the width of the air gap (dn) must be not less than 15 mm for glass and 20 mm for metal, asbestos- cement, gypsum plasterboard, gypsum fiber, chipboard, fiberboard and similar materials. A new concept for calculating the actual reverberation time in the frequency range of 125, 500 and 2000 Hz will provide a minimum error when calculating the basic sound absorption characteristics of individual rooms. An algorithm for taking into account changes in noise characteristics on the main highways of Dnipro city and determining the best insulation of airborne noise by external walls with window fillings and other elements of building facades has been developed. An express method for determining the required category of windows by their acoustic efficiency (A – E in dB) on different floors for different facades of the building has been developed, which significantly reduces the time for calculations and more reasonably decides to install the required category of noise protection windows in the building.

Розв'язано обернену задачу механіки грунтів відносно ідентифікації фізико-механічних характеристик грунту, з яких складається зсув. Узагальнено та проведено математичне моделювання зсувної небезпеки схилу за наявності умов підвищення рівня грунтових вод, зміни сейсмічності ділянки будівництва, в результаті системної дії двох факторів: сейсміки та води, за наявності будівлі та за облаштування котловану за умов відсутності грунтових вод або підвищення їх рівня.

  Скачати повний текст