Сучасні технології та методи розрахунків у будівництві
Збірник наукових праць «Сучасні технології та методи розрахунків у будівництві» внесено до категорії «Б» Переліку наукових фахових видань України згідно з наказом Міністерства освіти і науки України №886 від 02.07.2020 р. Свідоцтво про реєстрацію КВ № 20340-10140Р від 31.05.2013 р. Реєстр наукових фахових видань України Збірник зареєстрований Національною радою України з питань телебачення та радіомовлення (Рішення № 40 від 11.01.2024). Ідентифікатор медіа – R30-02453. Префікс DOI видавця: 10.36910 ISSN: 2410-6208 (друк) Збірник публікує результати оригінальних фундаментальних і прикладних досліджень у межах кластеру G - «Промислові і будівельні технології, логістика, транспорт» (відповідно до Наказу Міністерства освіти і науки України від 19 січня 2026 року), за спеціальностями: G17 – Архітектура та містобудування, G18 – Геодезія та землеустрій, G19 – Будівництво та цивільна інженерія. Засновник та видавець: Луцький національний технічний університет Код ЄДРПОУ 05477296. Рік заснування: 2013. Покликання на збірник на сайті видавця: https://eforum.lntu.edu.ua/index.php/construction/uk/ Періодичність: 2 випуски на рік (червень, грудень). Мова: українська, англійська. Головний редактор: Олександр Валентинович АНДРІЙЧУК. Усі матеріали поширюються на умовах Creative Commons Attribution 4.0 International Public License, що дозволяє іншим розповсюджувати рукопис з визнанням авторства роботи і першої публікації в цьому збірнику.
Луцький національний технічний університет
Ландшафтно-архітектурні підходи до формування сучасних військових секторів поховань
Стаття присвячена аналізу сучасних підходів до планування, реконструкції та переосмислення функціонування кладовищ в Україні та світі. Особливу увагу зосереджено на формуванні секторів військових поховань у контексті зростання їх ролі в умовах повномасштабної війни. Розглянуто історичну еволюцію форм поховань, архітектурно-містобудівні тенденції, екологічні виклики та сучасні стандарти благоустрою, що визначають трансформацію меморіальних територій. Важливою складовою дослідження є аналіз конкурсної роботи «Концепція облаштування сектору військових поховань на міському кладовищі в с. Гаразджа Луцького району Волинської області» (шифр 150007), яка демонструє можливості впровадження комплексного ландшафтно-архітектурного підходу. У проєкті акцентовано на створенні впорядкованої композиційної структури, використанні уніфікованих надгробків, інтеграції природоорієнтованих рішень, формуванні маршрутів для відвідувачів та зон індивідуального й колективного вшанування. У статті висвітлено ключові проблеми галузі: дефіцит місць для традиційних поховань, екологічна вразливість інгумації, обмежений розвиток альтернативних форм, фрагментарність нормативного забезпечення та недостатня організованість військових секторів. Проаналізовано досвід США та Німеччини, де впорядкованість, мінімалізм і природність формують модель сучасних меморіальних просторів. На основі проведеного огляду сформовано рекомендації щодо сталого розвитку поховальних територій, удосконалення нормативної бази та впровадження інклюзивних, екологічних та емоційно збалансованих рішень у практиці проєктування військових секторів в Україні.
ландшафтно-архітектурний підхід, кладовище, військові поховання, меморіал, благоустрій, екологічні поховання, колумбарій.
Авторське право (c) 2025 Сучасні технології та методи розрахунків у будівництві
Аналіз застосування Archicad та Revit у проєктуванні інженерних мереж
Наведено результати аналізу застосування програмних продуктів Autodesk Revit MEP і Graphisoft Archicad MEP Modeler у процесі проєктування інженерних мереж будівель у середовищі BIM. Метою дослідження є встановлення переваг та обмежень, доцільності застосування кожної з платформ залежно від особливостей об’єкта проєктування. Проаналізовано параметричний підхід до моделювання, функцію автоматичної перевірки на конфлікти (колізії), здатність генерувати робочу документацію, сумісність з іншими BIM-системами завдяки використанню формату IFC, а також роботу з бібліотеками стандартних елементів та параметричних об'єктів. Revit MEP демонструє вищий рівень автоматизації розрахунків, точності моделювання та глибини параметризації інженерних систем. Він дозволяє проводити повноцінне MEP-проєктування, підтримує гідравлічні, теплотехнічні та електротехнічні розрахунки, а також дає змогу проводити ефективну командну роботу через платформи BIM 360 і Worksharing. Великий об’єм вбудованих бібліотек інтегрованих з офіційними базами виробників, дозволяє створювати високоточні моделі систем ОВК, ВК, електро-мереж. Archicad MEP Modeler має перевагу у точності, візуалізації, інтеграції з архітектурною моделлю, що робить його зручним для архітектурно-інженерних робіт. Проте його можливості розрахунку інженерних систем є обмеженими і більшість технічних параметрів потребують експорту до спеціалізованих зовнішніх систем. Archicad підтримує обмін даними у форматі IFC, що сприяє сумісності в межах концепції Open BIM, але кількість і деталізація бібліотечних елементів поступаються Revit. Отримані результати свідчать, що Revit MEP є ефективним рішенням для великих і громіздких інженерних систем, де важлива автоматизація їх технічних і технологічних розрахунків, точність і координація між фахівцями. Archicad доцільно застосовувати для типових інженерних систем або у складі архітектурного проєктування. Висока продуктивність проєктування досягається при синергії Revit для детального проєктування інженерних мереж і Archicad для їх архітектурної узгодженості, з обов'язковим подальшим обміном даними моделі через формат IFC.
BIM-технології, Revit MEP, Archicad MEP Modeler, інженерні мережі, параметричне моделювання, автоматизація проєктування, методологія.
Вплив інженерного облаштування вулиць та доріг на безпеку пішоходів і велосипедистів
Дана стаття носить оглядовий характер. У статті наведено роль інженерного облаштування вулиць і доріг як одного з ключових чинників забезпечення безпеки пішоходів і велосипедистів у сучасному просторі міста. Здійснено огляд нормативної бази України та порівняно з європейськими підходами, які ґрунтуються на різних концепціях. Представлено, що ефективна система безпеки на дорогах має поєднувати інженерні, екологічні та соціальні аспекти, що спрямовані на створення комфортного простору для всіх учасників дорожнього руху. Особливу увагу приділено екологічним аспектам проєктування та експлуатації вулично-дорожньої мережі. Зокрема, розглянуто проблему зимового утримання вулиць і вплив протиожеледних матеріалів на довкілля та безпеку дорожнього руху за результатами дослідження, представленого в [12]. Визначено, що екологічно орієнтоване управління експлуатаційними процесами може значно знизити негативний вплив на ґрунти, водні ресурси та зелені насадження, одночасно підвищуючи безпеку учасників дорожнього руху. У роботі проаналізовано актуальні проблеми розвитку української транспортної інфраструктури – застарілі підходи до проєктування, недостатнє фінансування, обмежену інтеграцію велосипедної мережі та низький рівень громадської участі. Водночас окреслено перспективні напрями модернізації: імплементацію європейських стандартів безпеки, створення комплексних програм розвитку сталої мобільності, цифровий моніторинг небезпечних ділянок і підготовку нової генерації інженерів та урбаністів. Зроблено висновок, що підвищення безпеки пішоходів і велосипедистів можливе лише за умови поєднання інженерних інновацій, екологічної відповідальності та системного управління міським простором. Реалізація цих підходів сприятиме формуванню безпечних, екологічно збалансованих і людиноцентричних вулиць в українських містах.
інженерне облаштування, безпечна вулиця, пішохід, велосипедист, дорожня інфраструктура, екологічна безпека, зимове утримання, сталий розвиток.
Вплив зовнішніх факторів та часу на характеристики та стан матеріалів, що складають масив руйнації забудови
У статті проаналізовано вплив дії зовнішніх факторів та часу на характеристики і стан матеріалів, що складають масив руйнації забудови. Війна призвела до формування масштабних руйнувань, що охоплюють зони та територіальні утворення. Визначено, що масиви руйнації житлової забудови, сформовані внаслідок бойових дій, характеризуються складною структурою що поєднує залишки різнотипних матеріалів — бетону, металу, цегли, деревини, полімерів, скла та композитів. Після впливу високотемпературних, динамічних, хімічних і кліматичних чинників ці матеріали зазнають інтенсивних процесів деградації. З часом властивості таких матеріалів змінюються не лише через первинне руйнування, а й унаслідок вторинних процесів — корозії, карбонізації, гідратації, замерзання-відтавання, біодеструкції тощо. Виокремлено чинники, дія котрих припадає на первинний етап руйнувань – це вибухова дія та температурно теплові впливи при пожежі. Пасивне існування масиву руйнації під впливом природно кліматичних факторів запускає часовий чинник деградації, що має кумулятивний ефект. Виділено три характерні часові етапи після руйнування – початковий, середньостроковий, довгостроковий. Визначено, що вплив часу має виключно негативний характер, що посилює дію негативних факторів – замочування, промерзання, корозія матеріалів, біологічна деструкція, хімічні реакції та ультрафіолетовий вплив сонця. Доведено, що кумулятивний вплив зовнішніх чинників формує значну складність і неоднорідність матеріалів масиву руйнування, що ускладнює можливість використання вторинних матеріалів у якості конструкційних. Обгрунтовано доцільність переважного використання вторинних будівельних відходів від руйнування будівель та споруд у завданнях вертикального планування та ландшафтних проектах. На прикладі Лисичансько - Сіверськодонецької агломерації в якості концепту запропоновано проект розширення баластного профілю доріг, що поєднують міста. Подібний концепт проекту має комплексний містобудівний характер, та спрямований на модернізацію локальної ділянки транспортно планувального каркасу агломерації. Його реалізація можлива на підставі відповідних рішень, внесених в генеральний план міста. Розуміння реологічних процесів зміни властивостей матеріалів масиву руйннації слугує основою для формування ефективних стратегій післявоєнного відновлення, зокрема — рішень щодо демонтажу, рециклінгу та повторного використання ВБВРБС
місто, зруйновані території, реконструкція територій, відновлення, масив руйнувань, матеріали рециклінгу.
Фрактальний формалізм у ідентифікації спортивних споруд закритого типу як систем з частковим індетермінізмом
В роботі розглянуті особливості функціонування і управління спортивними спорудами закритого типу, призначеними для здійснення штучного гіпоксичного тренувального процесу. Для ідентифікації подібних складних систем використовуються моделі різного типу в залежності від поставлених цілей. Складність вибору фізико-математичних моделей в даному випадку обумовлена складністю поведінки систем, що розглядаються, в різні моменти часу, на протязі якого можуть кардинально змінитись їх основні властивості. Використання повітряної каруселі Е. Лоренца дозволяє в даному випадку використати методи фрактального формалізму і моделювання для описування поведінки таких чисельно неприводимих систем. Наведено алгоритм визначення області самоподібності для досліджуваного об’єкту, що, в свою чергу, дозволяє понизити ймовірність порушення штатного режиму його роботи, конкретно: підтримання постійності статичної і динамічної складової парціального тиску кисню, необхідної вологості, швидкості і напрямку циркуляції потоку повітряних мас в даній споруді (без використання енергозахисної примусової вентиляційної системи). Розглянуті можливості використання фрактальних моделей і методів геометричної теорії управління для ідентифікації складних систем/спортивних споруд закритого типу, функціонуючих в енергозберігаючих режимах і призначених для проведення штучних гіпоксичних тренувань. Зазначено, що для технологій циркуляції повітряних мас (що не використовують примусову вентиляцію) закритих приміщень , котрі призначені для гіпоксичних тренувань спортсменів, наведений вище метод визначення області самоподібності може слугувати аналогом індикатора, постійно реєструючого наближення визначального параметра до однієї з границь області самоподібності, й тим самим сигналізуючи про вірогідність виникнення ситуації, яка призведе до різкої зміни напрямку циркуляції повітряних мас у споруді.
фрактальний формалізм, ідентифікація, спортивні споруди, системи з частковим детермінізмом, енергозберігаючі технології, методи геометричної теорії управління.
Аналіз коливань (вібрації) конструктивних елементів вантажопідйомних механізмів і машин
Переміщення вантажу вантажопідйомними механізмами і машинами, які використовуються у містобудуванні, наприклад, мостовими кранами (МК) з нежорсткими канатними підвісами вантажу викликає маятникові коливання вантажу, у котрих присутня некерована компонента. Коливання суттєво збільшують тривалість циклу таких МК, знижують продуктивність та безпеку робіт. Зростає небезпека зштовхування вантажу з об’єктами, присутніми у зоні переміщень, при цьому імовірними є псування/руйнування вантажу, інших об’єктів і самого МК. У зв’язку з цим доцільно повністю придушити некеровані компоненти маятникових коливань вантажу як при його переміщенні, так і при досягненні вантажем цільової точки. Особливо це актуально при переміщенні небезпечних вантажів: ємностей з рідкими матеріалами (типу смоли), горючими рідинами та ін. При роботі МК та інших типів будівельних/вантажопідйомних кранів внаслідок розгойдування вантажу на канаті виникають значні динамічні навантаження. У даній роботі здійснений аналіз закономірностей процесу коливань вантажу на основі двомасової моделі з урахуванням впливу початкових умов на можливі значення динамічних навантажень, а також з’ясована можливість оптимізації (мінімізації) цих навантажень. Наведений огляд наявних довідкових та нормативних матеріалів, котрі визначають нормативні значення коефіцієнтів динамічності. Отримані у роботі результати можуть бути у подальшому використані для виконання динамічних розрахунків, їх вдосконалення та уточнення, при проектуванні та інженерних розробках скінченно-елементних моделей консольних стріл з вантажем на канаті й без канату при розгоні/гальмуванні у процесі повороту стріл задля обґрунтування коефіцієнтів динамічності конкретних конструкцій МК та містобудівельних кранів інших типів.
аналіз, коливання, вібрації, навантаження, канатні системи, маятникові коливання вантажів, містобудівельні та мостові крани,
Сучасні тренди кліматичного обладнання в організації енергоефективності житлових та громадських будівель
У роботі здійснено комплексний аналіз сучасних тенденцій, технологічних інновацій та перспектив впровадження енергоефективного кліматичного обладнання в житловому і громадському будівництві. Актуальність теми зумовлена критичною необхідністю скорочення глобальних викидів вуглекислого газу, а також зростаючими вимогами до енергетичної автономності будівель в умовах високих цін на енергоносії та інфраструктурних ризиків, що є особливо важливим для України. Метою дослідження є систематизація передових інженерних рішень, що дозволяють наблизити експлуатаційні характеристики об’єктів нерухомості до стандартів будівель з майже нульовим споживанням енергії (NZEB). У статті розглянуто обладнання технологій відновлюваної енергетики, зокрема фотоелектричних систем (PV). Автори відзначають зростання ефективності сучасних монокристалічних модулів та зниження вартості електроенергії (LCOE), а також аналізують потенціал інтегрованих у будівлі фотоелектричних систем (BIPV). Значну увагу приділено технологіям теплових насосів як ключовому інструменту декарбонізації систем опалення та гарячого водопостачання. Наведено порівняльний аналіз ефективності повітряних і геотермальних теплових насосів. Відзначено переваги тенденції частішого встановлення теплових насосів «повітря-повітря» для МАФ. Для сектору комерційної нерухомості досліджено переваги впровадження систем зі змінною витратою холодоагенту (VRV/VRF) та інверторних чилерів з функцією рекуперації тепла. Зазначено, що сучасні VRV-системи і чилери демонструють високі показники сезонної енергоефективності і забезпечують гнучкість мікроклімату завдяки можливості одночасної роботи на опалення і охолодження. Також висвітлено роль припливно-витяжних установок з високоефективною рекуперацією тепла у зменшенні вентиляційних тепловтрат. Зроблено висновок, що інтеграція розглянутого обладнання, попри вищі початкові інвестиції, є безальтернативним шляхом до підвищення класу енергоефективності будівель та забезпечення їхньої стійкості до сучасних енергетичних викликів.
енергоспоживання, кліматичне обладнання, проєкт, управління будівлею, ефективність
Дослідження впливу перлітової добавки на структуру та механічні властивості жорсткого пінополіуретану
У роботі досліджено вплив перлітової добавки (спучений гранульований перліт) на структурні характеристики та механічні властивості жорсткого пінополіуретану (ППУ). На основі двокомпонентної суміші поліолу та поліізоціанату (у ваговому співвідношенні 20 : 40) способом заливки синтезовано шість груп ППУ з різним кількісним вмістом спученого перліту в межах 0…10 мас.ч. Встановлено, що перлітова добавка входить у поліуретанову матрицю гетерогенно в якості наповнювача, формуючи композитний пінистий матеріал. Проведено морфологічні дослідження структури на оцінювання пористості піни та визначено густину зразків модифікованої піни. Виявлено кореляцію між пористістю і густиною ППУ при додаванні перлітової гранульованої добавки. Дослідження механічних властивостей модифікованих перлітовою добавкою жорстких ППУ здійснено на основі випробувань на стиск методом статичного осьового навантаження. За діаграмами стиску визначено величини механічних характеристик (модуль Юнга, межа плинності, відносна пластична деформація) залежно від вмісту добавки перліту. Встановлено, що при кількості перліту 4…6 мас.ч. відбувається зниження модуля пружності і границі плинності унаслідок підвищення пористості ППУ. За концентрації понад 6 мас.ч. цієї добавки спостерігається зворотна тенденція через ущільнення структури та агрегацію перлітових гранул. Результати дослідження вказують на кореляцію між структурними змінами та механічною поведінкою ППУ-композитів. Зазначено, що кількісний вміст гранульованого перліту впливає на неоднорідність зміни і варіювання механічних характеристик, зокрема, модуля Юнга, межі плинності та відносної пластичної деформації. Зроблено висновок щодо актуальності проведених досліджень й отриманих результатів в напрямку прикладних аспектів використання ППУ у будівництві та інших галузях інженерної діяльності в якості теплоізоляційних та конструкційних матеріалів з регульованими властивостями.
пінополіуретан, модифікування, пористість, густина, механічні характеристики, деформація
Визначення раціональних режимів роботи котків при ущільненні асфальтобетонних покриттів з метою підвищення їх довговічності
Міцність та довговічність асфальтобетону як типового багатокомпонентного матеріалу залежить від однорідності його структури, процес формування якої дуже складний і вимагає врахування різноманітних факторів: основні з них – температурні параметри суміші та режим ущільнення. У статті наведена інформаційно-функціональна схема виробничо-технологічних факторів процесу ущільнення, що впливають на якість асфальтобетонних покриттів Структура асфальтобетону, що визначає його міцність та довговічність, значною мірою формується в результаті ущільнення. Сутність ущільнення полягає у збільшенні кількості зв'язків у матеріалі та зміцненні їх. Чим більша насиченість зв'язками одиниці об'єму матеріалу і міцніше ці зв'язки, тим міцніше шар з асфальтобетонної суміші. Режими ущільнення асфальтобетонного покриття - це комплекс технологічних параметрів, що включають температурний режим, тип і масу техніки, що ущільнює, а також послідовність і кількість проходів котків, спрямованих на досягнення необхідного коефіцієнта ущільнення Кожний коток використовується в певному інтервалі температури і щільності асфальтобетонної суміші, коли її параметри дозволяють досягати найбільшого ефекту ущільнення за умови відсутності руйнування шару, що ущільняється. Максимальне ущільнення суміші досягається, коли пластичні деформації розвиваються поступово на всю глибину шару. Розглянуті в статті області роботи котків є основою для вибору комплектів (ланок) ущільнюючих машин та організації їх роботи за раціональними технологічними схемами ущільнення. Таким чином, представлені результати дозволяють оцінити можливості будь-якого котка, визначити його місце в технологічному процесі та підібрати оптимальний склад комплекту (ланки) котків, маючи на увазі, що в цьому випадку котки працюють в оптимальному режимі.
асфальтобетонне покриття, ущільнення, температура, однорідність, структура, міцність, довговічність.
Напружено-деформований стан двошарнірних залізобетонних рам при повторних навантаженнях
У статті наведено результати дослідження двошарнірних залізобетонних рам з штучним регулюванням зусиль при повторних навантаженнях. Представлено результати експериментальних досліджень напружено-деформованого стану П-подібних монолітних залізобетонних рам із затяжкою (штучним регулюванням зусиль) за умов малоциклового навантаження. Актуальність роботи зумовлена тим, що традиційні методики розрахунку статично невизначених залізобетонних конструкцій недостатньо враховують зміну фізико-механічних властивостей матеріалів, розвиток тріщиноутворення та перерозподіл внутрішніх зусиль під дією повторних навантажень. Для дослідження були виготовлені зразки рам у яких створювалося попереднє напруження в затяжці. Випробування виконували за схемою двошарнірної системи і піддавалися десятикратному повторному навантаженню до рівня 0,75 Fu, після чого зразки рам довантажувалися до руйнування. Отримані результати показують суттєвий вплив малоциклових навантажень на розвиток деформацій бетону й арматури, прогини та параметри тріщиноутворення. Встановлено, що основна частина залишкових деформацій формується у перших п’яти циклах навантаження, після чого відбувається стабілізація напружено-деформованого стану. Проаналізовано утворення пластичних шарнірів у прольоті та вузлах рам, визначено граничні деформації, що передують руйнуванню. Порівняння двох типів рам засвідчило ефективність системи штучного регулювання зусиль: прогин ригеля двох шарнірної залізобетонної рами з штучним регулюванням зусиль на 16,1 % менший ніж в двох шарнірній залізобетонній рамі без штучного регулювання зусиль при одноразовому навантаженні, і на 11,2 % при повторних навантаженнях. Отримані дані підтверджують перспективність застосування рам із затяжкою та необхідність урахування повторних навантажень у розрахункових моделях для підвищення точності прогнозування їх роботи в умовах експлуатації.
Залізобетонна рама, напружено-деформований стан, штучне регулювання зусиль, повторні навантаження, бетон, арматура.
Геоінформаційні методи визначення географічних центрів адміністративних утворень
Визначення географічного центру адміністративних територій є фундаментальною задачею центрографії , що має значне науково-прикладне значення, зокрема для геополітичного планування та картографічного забезпечення. Проте, поняття "центру" не має єдиного аналітичного розв’язку, оскільки результат залежить від обраного алгоритму та концептуального розуміння "центральності". Багато ранніх досліджень не мали високої точності або детального опису методології. Сучасні ГІС-технології дозволяють вирішити цю проблему, але водночас пропонують низку різних математичних підходів. Метою дослідження є проведення порівняльного аналізу результатів визначення географічних центрів Волинської області та її районів (Володимирського, Камінь-Каширського, Ковельського, Луцького). Дослідження ставить за мету встановити зв'язок між конфігурацією (формою) територій та варіативністю положення розрахованих центрів, а також розробити практичні рекомендації щодо застосування кожного методу. Дослідження проводилося у середовищі QGIS. В якості вихідних даних використано векторні межі з OpenStreetMap (OSM) , отримані через сервіс Geofabrik. Аналіз виявив значну варіативність у положенні центрів залежно від методу та геометрії району. Було перевірено дві гіпотези. Гіпотеза про те, що райони зі складною формою (Камінь-Каширський, Ковельський) , які мають низькі індекси компактності, демонструють максимальну розбіжність центрів, підтвердилася. Натомість, гіпотеза про те, що компактні райони мають стабільні центри, була спростована на прикладі Луцького району. Розроблено матрицю практичного застосування методів, що пов'язує конкретні методи (напр., полюс недоступності, центр мінімального кола) з прикладними завданнями (напр., розміщення об'єктів утилізації відходів або веж зв'язку).
географічний центр, центрографія, геоінформаційні системи (ГІС), QGIS, просторовий аналіз, адміністративні утворення, Волинська область.
Геоінформаційний аналіз просторової взаємодії щільності забудови та міської зеленої інфраструктури (UGI) у місті Житомир
Забезпечення збалансованого співвідношення між інтенсивністю міської забудови та розвитком зеленої інфраструктури (Urban Green Infrastructure, UGI) є ключовою умовою екологічної стійкості міст та базовою вимогою сучасної європейської політики просторового планування. Для українських міст, зокрема Житомира, характерні процеси урбаністичної десифікації, що посилюють просторовий дисбаланс між потребою населення у зелених насадженнях та фактичною можливістю їх використання. У цьому контексті ГІС-методи забезпечують інструментальну основу для кількісної оцінки просторової структури міста та виявлення екологічної та морфологічної вразливості територій. Метою дослідження є оцінка взаємозв’язку між щільністю забудови, пішохідною доступністю зелених насаджень та рівнем зеленого забезпечення на рівні квартальних одиниць у межах міста Житомир. Методологія ґрунтується на використанні відкритих геопросторових даних OpenStreetMap, формуванні квартальної моделі міста та обчисленні сукупності просторових індикаторів та буферів нормативної доступності (500 м). Просторовий аналіз виконано у середовищі QGIS із застосуванням операцій просторового приєднання, статистики за зонами та мережевого аналізу. Результати дослідження показали виражену територіальну асиметрію у забезпеченості зеленими насадженнями. Найбільш урбанізовані квартали центральної частини міста та багатоповерхові житлові масиви характеризуються високими значеннями щільності забудови та найнижчими показниками зеленого балансу, що свідчить про екологічну вразливість цих територій. Буферний аналіз виявив просторову невідповідність між концентрацією населення та доступністю UGI у межах нормативної пішохідної досяжності. Отримані індикатори можуть бути використані для обгрунтувань рішень у сфері міського планування, зокрема для інтеграції в стратегічні документи розвитку та модернізації зеленої інфраструктури.
міська зелена інфраструктура (UGI), щільність забудови, просторовий аналіз, зелений баланс, GIS, QGIS, квартальна модель, доступність зелених зон
Визначення тримкої здатності залізобетонних колон
Залізобетонні конструкції, за умов належної експлуатації, надійні і зберігають свої початкові (проєктні) характеристики протягом усього терміну існування будівлі. Навіть після демонтажу їх можна використовувати повторно, встановивши попередньо їх тримку здатність. Визначати тримку здатність існуючих будівельних конструкцій доводиться і при реконструкції будівель та споруд, їх надбудові, зміні конструктивної схеми, збільшенні корисного навантаження внаслідок модернізації технологічних процесів, зміни призначення об’єкту, для контролю якості виконаної будівельної конструкції тощо. Завданням дослідження є розробка алгоритму розрахунку тримкої здатності залізобетонних колон, що працюють з випадковими ексцентриситетами, в основу якого покладена деформаційна модель. Залізобетонні колони розглядають як позацентрово стиснуті елементи з випадковими або розрахунковими ексцентриситетами, що працюють за першою або за другою формою рівноваги. У роботі наведено схеми перерізів, розподіл деформацій, епюри напружень, формули для визначення тримкої здатності залізобетонних колон за різних можливих умов прикладання стискувальної сили і відповідних деформацій у перерізах позацентрово стиснутих елементів. Складено алгоритм для розрахунку тримкої здатності залізобетонних колон, що працюють з випадковими ексцентриситетами. Усі вихідні дані отримують в результаті інструментального обстеження існуючих конструкцій, з використанням нормативної літератури. За складеним алгоритмом встановлено несучу здатність залізобетонної колони першого поверху громадської будівлі, запланованої до реконструкції з добудовою третього поверху. Це значення порівнюють з величиною розрахункового стискуючого навантаження згідно проєкту реконструкції і роблять висновок про достатність тримкої здатності або про необхідність підсилення колони.
тримка здатність, неруйнівний контроль, розрахунок, стиск, залізобетонна колона, форма рівноваги
Вітчизняний бітум, модифікований різними класами добавок
У статті розглянуто можливості підвищення ефективності використання бітуму нафтового дорожнього українського виробництва шляхом модифікування його добавками різних класів: полімерними, адгезійними та синтетичними восками. Актуальність дослідження зумовлена необхідністю покращення якості дорожніх покривів в умовах відновлення інфраструктури України, зокрема в деокупованих і прифронтових районах. Основну увагу приділено удосконаленню фізико-механічних характеристик бітумі, що призводить до збільшення довговічності та стійкості до сучасних навантажень. У роботі проаналізовано сучасний стан виробництва та застосування бітумів в Україні, а також узагальнено результати досліджень, присвячених різним типам модифікаторів – полімерним, адгезивним та синтетичним воскам. В якості основи дослідження використано бітум БНД 70/100 Кременчуцького НПЗ, модифікований дев’ятьма добавками, серед яких чотири полімери (Calprene 501, PDL S501T SBS, Elvaloy 741, Kraton D1101 ASM), три синтетичні воски (Asphalten A, Asphalten B, Sasobit) та дві адгезійні добавки (AdHebit LA-1245, Wetfix BE). Модифікація проводилась кожною добавкою окремо без їх комбінації. Дослідження проводились згідно з чинними національними стандартами з урахуванням рекомендованих виробниками дозувань та температурно-часових режимів модифікації. Для кожного класу добавки було застосовано однакові умови модифікації. Отримані результати показали, що використання полімерів суттєво підвищує температуру розм’якшеності бітуму та знижує пенетрацію, покращуючи таким чином теплостійкість матеріалу. Синтетичні воски виявили позитивний вплив на бітум, зокрема забезпечили збільшення температури розмʼякшення із збереженням його еластичності. Адгезійні добавки значно покращують зчеплюваність бітуму з мінеральними матеріалами та не мають суттєвого впливу на показники температури розмʼякшення та пенетрації. Отримані дані є важливими для подальших досліджень, спрямованих на вдосконалення складів бітумів і розробку нових технологічних рішень для потреб післявоєнного відновлення дорожньої інфраструктури України.
бітум нафтовий дорожній, модифікація, полімер, синтетичний віск, адгезійна добавка.
Вплив розмірів включення на напружений стан пластинчастих елементів за динамічного навантаження
У статті наведено результати дослідження щодо оцінки впливу жорстких включень на напружений стан пластинчастих елементів конструкцій за дії одновісного динамічного навантаження. Для розв’язання задачі використано метод граничних інтегральних рівнянь та апарат теорії функцій комплексної змінної. Такий підхід дозволив звести розв’язання задачі до системи сингулярних інтегральних рівнянь. Виділення нерегулярних особливостей підінтегральних функцій та використання формул Племеля-Сохоцького при граничному переході дозволило записати інтегральні рівняння у формі, що зручні для числового розв’язання. Використання методу конформних відображень дозволило застосовувати запропонований підхід для дослідження напруженого стану пластинчастих елементів з включеннями практично довільної гладкої форми. Для числової реалізації використовувалися методи механічних квадратур та колокації. Числовий аналіз напруженого стану здійснено на основі дослідження розподілу динамічних напружень у нескінченних пластинках з жорсткими включеннями прямокутної форми за дії осьового імпульсного навантаження. Порівняння числових результатів дозволило здійснити аналіз концентрації напружень для включень різної форми. Також проведено аналіз розподілу динамічних напружень на границі між включенням та матрицею на різних етапах прикладання навантаження. На основі числових розрахунків встановлено, що при збільшенні довжини включення відбувається зміна розподілу напружень. Також встановлено, що при високочастотних коливаннях значення напружень, як кільцевих, так і нормальних, є практично однаковими та не залежать від розмірів включення. На основі відповідних результатів визначені точки на границі включення та пластинчастого елементу з максимальною концентрацією напружень. Такий підхід дозволяє забезпечити міцність та надійність відповідних елементів з’єднань.
напружений стан, динамічне навантаження, включення, метод інтегральних рівнянь, одновісний розтяг.
Сталий та інклюзивний розвиток реабілітаційних центрів: перспективи розширення на прикладі ГО «АГАПЕ-Україна»
Критична необхідність реновації та розширення реабілітаційної інфраструктури в Україні набула безпрецедентної актуальності, оскільки повномасштабна військова агресія спричинила вибухове зростання кількості громадян – як військовослужбовців, так і цивільного населення, які потребують якісних, довготривалих і комплексних відновлювальних послуг. Сучасна мережа реабілітаційних закладів виявилася неспроможною задовольнити цей попит, що зумовлює необхідність системного підходу до створення нових центрів та модернізації існуючих У статті досліджується критична необхідність розширення реабілітаційної інфраструктури в Україні, зокрема, аналізуються проблеми, спричинені незадоволенням поточного попиту на якісні відновлювальні послуги. На прикладі одного з реабілітаційних центрів на Волині, який працює на межі своїх потужностей, у роботі детально обґрунтовуються перспективи та можливості його модернізації та територіального розширення. Особлива увага приділяється питанням просторово-планувальної організації, благоустрою та впровадження інноваційних технологій, що забезпечують комплексність та ефективність процесів реабілітації. Системне розширення реабілітаційних центрів, яке ґрунтується на принципах трансформативності простору, що дозволяє оперативно змінювати функціональне призначення будівлі відповідно до динамічних потреб пацієнтів, та екологічній свідомості через впровадження енергоефективних технологій, слід розглядати не як витрати, а як стратегічну інвестицію. Ця інвестиція не лише гарантує забезпечення гідного, якісного лікування для всіх, хто постраждав і потребує відновлення, але й суттєво підвищує стійкість та гнучкість усієї національної системи охорони здоров’я перед лицем майбутніх криз. Результати дослідження підтверджують, що комплексна реновація та розширення реабілітаційних центрів сприяють формуванню багатофункціонального середовища, яке поєднує фізичну, сенсорну та психоемоційну реабілітацію. Це дозволяє не лише оптимізувати процеси відновлення, але й забезпечити соціальну інтеграцію пацієнтів, підвищити якість їхнього життя та зміцнити соціальну згуртованість у громадах.
реабілітаційні центри, інклюзивність, благоустрій, тенденції реабілітаційних центрів, сталий розвиток.
Дослідження роботи теплоізоляції одношарової системи на етапі життєвого циклу промислового об’єкта
Розглядається проблема ефективності зовнішнього огородження промислового об'єкта з металевим каркасом і одношаровою системою стін. Виявляються та аналізуються недосконалі рішення щодо огороджувальних конструкцій, що виникли через проектні, організаційні та будівельні фактори. Проведено кількісну оцінку характеру одношарової огороджувальної конструкції та виявленого характерного теплового містку вузла, визначено його вплив на середній коефіцієнт теплопередачі U фасаду, ризики конденсації та річні енерговитрати. Сформульовано практичні рекомендації щодо локальної реконструкції фасаду. Проаналізовано комплекс факторів, що впливають на максимальний термін експлуатації будівлі, зокрема, локальне проникнення вологи в утеплювач, корозію металевих елементів, пошкодження декоративно-захисних покриттів. Довгострокові негативні наслідки без реагування та локальної реконструкції фасаду призводять до скорочення фактичного терміну експлуатації фасадної оболонки з розрахункових 30–35 років до 20–25 років, збільшення загальних експлуатаційних витрат за 10 років на 15–20 %. На підставі виконаного теплотехнічного аналізу вузлів, розрахунку коефіцієнта теплопередачі та виявлених дефектів експлуатації огороджувальних конструкцій сформовано комплекс рекомендацій, спрямованих на усунення негативних наслідків та підвищення надійності промислової будівлі, зокрема: локальна реконструкція фасадів з установкою теплових розривів (ізоляційних блоків) у прольотах, дублювання теплоізоляції внутрішнім шаром 50–80 мм з суцільною пароізоляцією, герметизація швів; перехід на сендвіч-панелі; діагностика; розробка вимог до монтажу; проектно-нормативна підтримка. Впровадження цих рекомендацій підвищує надійність і ремонтопридатність конструкцій, знижує експлуатаційні витрати протягом усього життєвого циклу та подовжує фактичний термін служби фасадних систем.
теплотехнічний розрахунок, локальна реконструкція фасадів, теплова модернізація будівель, утеплення фасадів, металевий каркас, одношарова стінова система.
Оптимізація поперечного перерізу сталевої зварної двотаврової балки за критерієм мінімальної потенціальної енергії деформації
У статті розглядається задача зниження матеріаломісткості сталевих зварних двотаврових балок шляхом оптимізації їх поперечного перерізу на основі критерію мінімуму потенційної енергії пружної деформації (dU/dh = 0), що накопичується в балці при згині. Аналітичне диференціювання цього критерію дозволило вивести безрозмірний конструктивний параметр kA, що характеризує оптимальне співвідношення між площею стінки і площею поясу двотавра. Оскільки прокатні двотаврові профілі розроблялися з метою забезпечення міцності та стійкості при дотриманні критеріїв економічної та технологічної ефективності, доцільно використати ці принципи для пошуку оптимального перерізу двотаврової балки. З цією метою у роботі введено коефіцієнт форми kF, який характеризує геометричні пропорції перерізу – відношення висоти двотавра до ширини його поясу. На основі аналізу сортаментів прокатних профілів встановлено майже лінійну тенденцію зростання коефіцієнту зі збільшенням висоти балки. Взаємозв’язок між коефіцієнтами kA та kF дозволяє застосовуючи їх для попереднього наближеного підбору двотаврового перерізу, що буде наближений до оптимального. Для практичної реалізації розроблено чисельний ітераційний алгоритм оптимізації, який реалізує багатофакторний пошук раціональних розмірів поперечного перерізу (висоти, товщини стінки, товщини і ширини поясів) за умов мінімальної маси балки та виконання вимог міцності. Аналіз результатів, отриманих алгоритмом, показав, що збільшення навантаження призводить до зменшення kA та зростання маси балки, що дозволило отримати апроксимуючу залежність kA(q) у вигляді полінома п’ятого ступеня і дозволяє використовувати отриману залежність в практичних розрахунках. Алгоритм може бути використаний для створення програмних засобів автоматизованого проєктування, побудови таблиць оптимальних параметрів і розробки рекомендацій для стандартизації зварних профілів. Відзначається необхідність подальшого вдосконалення алгоритму для врахування стандартизованих розмірів листового прокату і забезпечення умов місцевої стійкості.
оптимізація, двотаврова балка, потенційна енергія деформації, мінімальна маса, чисельне моделювання.
Збільшення шумового забруднення від автотранспорту як наслідок бойових дій на території України
Воєнні дії на території України істотно вплинули на всі сфери життя українців. Транспортна інфраструктура не стали виключенням. Автомобільні дороги України значно постраждали. Покриття і узбіччя багатьох доріг, а також їх земляне полотно істотно деформовані через неконтрольований рух важкої військової техніки, як колісної так і гусеничної, будівництво військових споруд, мінування, вибухи і з інших причин, пов’язаних з війною. Дороги є важливими логістичними маршрутами, від яких значною мірою залежить економіка країни. Для України дороги мають особливе значення, оскільки вони є основними каналами постачання армії. Дороги країни зазнали серйозних пошкоджень. У багатьох районах дорожнє покриття, узбіччя та земляне полотно значно постраждали від неконтрольованого руху важкої військової техніки, будівництва оборонних споруд, мінування, вибухів, а також інших причин, пов'язаних зі збройним конфліктом. Навіть на тих ділянках доріг, де безпосередньо не відбувалися бойові дії, покриття доріг істотно деформоване через рух важкої військової гусеничної техніки. На даному етапі важко оцінити, чи вплинуло таке навантаження на довговічність автомобільних доріг. Однак, вже зараз неможливо заперечити, що шумовий фон навколо автомобільних доріг зазнав значних змін. Згідно з результатами досліджень, представленими у статті, збільшення рівня шуму (вимірювання виконувались як в салоні різних автомобілів, так і поруч з проїзною частиною) на деформованих ділянках доріг коливається від 10 до 22 дБ, залежно від типу транспортного засобу та швидкості. Отже, загальний шумовий фон може перевищувати рекомендовані значення та впливати на здоров'я людей. У статті розглядаються причини підвищення рівня шуму.
зчіпні властивості дорожнього покриття, коефіцієнт зчеплення, текстура покриття, шорсткість покриття, дорожнє покриття.
Дослідження закономірностей розподілення транспортних потоків на під’їздах до крупних населених пунктів в умовах урбанізації
Зростання інтенсивності руху, зміна складу транспортного потоку поступово призводить до перевантаження автомобільних доріг та вулиць магістрального значення транспортним потоком, особливо в умовах урбанізації. Дія динамічного навантаження у таких випадках замінюється статичним навантаженням, що може призвести до передчасного руйнування конструктивних шарів дорожнього одягу. Це у свою чергу потребує нових вишукування та прийняття інших проєктних рішень. На основі аналізу літературних джерел, публікацій, звітів з обліку інтенсивності руху та складу транспортного потоку минулих років і технічної документації про наявність ділянок автомобільних доріг загального користування в межах України у статті обґрунтовано доцільність виконання обліку інтенсивності руху та складу транспортного потоку. Як відомо, наявні дані про інтенсивність руху та склад транспортного потоку є важливим транспортно-експлуатаційним показником, який дає можливість обґрунтування і планування обсягів та термінів виконання ремонтних робіт, підвищення якості дорожніх умов та безпеки руху з подальшим забезпеченням пропускної здатності автомобільної дороги відповідно до проєктної категорії за рівнем завантаженості автомобільної дороги як в межах однієї окремо взятої області, так і транспортних коридорів та логістичних маршрутів, які проходять територією України. На різних категоріях автомобільних доріг та фінансових спроможностей обслуговуючих організацій або балансоутримувачів, для визначення інтенсивності руху та складу транспортного потоку на даний момент існують та широко використовуються автоматичні лічильники, відео зйомка та відео фіксація, а також метод візуального контролю та обліку транспортних засобів. Для досягнення поставленої мети, облік руху виконувався візуально для прямого і зворотного напрямків на тимчасових облікових пунктах з транспортного засобу. Перевагу надано візуальному обліку інтенсивності руху, оскільки автоматизовані прилади мають обмежені можливості розподілу транспортних засобів за типами. Наведено результати дослідження з обліку транспортних засобів на автомобільних дорогах державного значення в межах Харківської області та на під’їздах до обласного центру – міста Харкова, приведено методику розрахунку фактичних значень кількості транспортних засобів до показників середньорічної добової інтенсивності руху.
traffic intensity, traffic flow composition, motorway, road index, visual accounting, automated accounting.
Використання геопросторових даних для сталого розвитку територіальних громад
Стаття висвітлює ключову роль геопросторових даних та геоінформаційних систем (ГІС) у забезпеченні сталого розвитку територіальних громад України. Актуальність проблематики підкреслюється необхідністю реалізації завдань, визначених у нормативно-правових актах щодо розвитку національної інфраструктури геопросторових даних (НІГД), розроблення містобудівної документації місцевого рівня, зокрема комплексних планів просторового розвитку, створення системи містобудівного кадастру та проведення моніторингу. У статті розкривається потенціал геопросторових даних для глибокого аналізу території, виявлення проблем та можливостей, ефективного планування інфраструктури та використання ресурсів. Як приклад практичного впровадження наводиться досвід Шпанівської сільської ради Рівненської області зі створення геоінформаційного середовища на базі програмного забезпечення QGIS, як підготовчого етапу для розробки Комплексного плану просторового розвитку території. Застосування шаблону бази геоданих у форматі GeoPackage, розробленого в рамках краудсорсингового проєкту та поширюваного на умовах ліцензії Creative Commons Attribution-ShareAlike 4.0, дозволило громаді ефективно обробляти матеріали. Водночас, стаття вказує на існуючі виклики, пов'язані з використанням геопросторових даних, зокрема ризики конфіденційності та безпеки даних, а також відсутність єдиних стандартів, що ускладнює інтеграцію даних. Для їх подолання пропонується забезпечити стандартизацію та інтероперабельність даних, розробити ефективні механізми їх захисту та забезпечити підготовку кваліфікованих фахівців. Робиться висновок, що впровадження геопросторових технологій є необхідною умовою для сталого розвитку територіальних громад, що дозволяє приймати обґрунтовані рішення, оптимізувати використання ресурсів та підвищувати якість життя мешканців громади.
сталий розвиток території територіальної громади, геопросторові дані, просторове планування, проект містобудівної документації на місцевому рівні, містобудівний кадастр
Вплив компаундування бітумних в’яжучих на властивості литих емульсійно-мінеральних сумішей
Розглянута можливість використання компаундованих бітумних в’яжучих для виготовлення катіонних бітумних емульсій, як компонета в литих емульсійно-мінеральних сумішах. Компаундування проводили шляхом змішування взятого за базовий бітум 70/100 компанії PKN Orlen виготовленого із легкої нафти з дистиляційними бітумами марок 70/100 та 100/150 компанії Nynas (Швеція), виготовлених із важкої нафти. Також базовий бітум змішували із попередньо підготовленим кислим гудроном (с. Грибовичі, Львівська область). В роботі дослідили властивості кислого гудрону і основні фізико-механічні властивості компаундованих в’яжучих і їх кислотні числа. Для виготовлення катіонних бітумних емульсій використали компаундовані та не компаундовані в’яжучі для порівняння. Також у склад бітумної емульсії включали катіонактивний емульгатор (на основі амінів), соляну кислоту та питну воду. Емульсію виготовляли за допомогою лабораторної бітумно-емульсійної установки по типу колоїдного млина. Литі емульсійно-мінеральні суміші виготовляли на основі емульсійних в’яжучих, питної води, портландцементу марки ПЦ ІІ/А-Ш-400 та регулятору розпаду у вигляді 10% мас. розчину емульгатора (що був використаний для виготовлення катіонних бітумних емульсій). Литі емульсійно-мінеральні суміші випробували за показниками розпаду суміші, втрати матеріалу під час вологого абразивного зносу та показниками когезійної міцності, а саме: початок набору когезійної міцності, експрес показник формування суміші та характерів руйнування NS та SS (що дозволяють встановити відкриття руху транспорту з обмеженнями і без обмежень відповідно). В роботі доведено, що ефективними варіантами компаундування є співвідношення дистиляційного бітуму з важкої нафти до бітуму з легкої нафти у пропорції 50 % мас. на 50 % мас. та додавання до бітуму з легкої нафти 10-15 % мас. кислого гудрону.
коумпандування, легка та важка нафти, кислий гудрон, бітумні емульсії, цемент, литі емульсійно-мінеральні суміші.
Дослідження впливу пластифікації та фракціонування грануляту на властивості матеріалу, виготовленого за технологією холодного ресайклінгу
Традиційно ремонт покриття проводять шляхом вирівнювання покриття асфальтобетонною сумішшю з влаштуванням додаткового шару зносу. У статті приділено увагу питанням технології холодної регенерації асфальтобетону, яка полягає у подрібненні матеріалу покриття (у деяких випадках із захопленням частини основи) переважно за допомогою холодного фрезерування. Холодна регенерація асфальтобетонних покриттів вигідно відрізняється від традиційних способів ремонту, насамперед своєю економічністю. Ця технологія дозволяє найбільш ефективно використовувати матеріал старого дорожнього одягу, усувати тріщини у старому покритті на всю або більшу частину глибини, що уповільнює появу тріщин на новому покритті. Крім того, проведення робіт без розігріву матеріалу завдає мінімальної шкоди навколишньому середовищу. Істотна особливість таких матеріалів – залежність їх властивостей від структури, яка визначається кількістю та якістю зерен асфальтобетонного грануляту, їх взаємним розташуванням та характером зв'язків між ними. Стосовно сумішей, виготовлених за технологією холодного ресайклінгу, важливий напрямок регулювання процесу їх структуроутворення з метою підвищення щільності є підвищення технологічності суміші в процесі ущільнення за рахунок зниження міцності контактів і поліпшення рухливості гранул. Умовою досягнення найбільш щільної упаковки гранул є досягнення їх найбільшої рухливості на стадії формування структури матеріалу шляхом пластифікації. У структуроутворенні сумішей, виготовлених за технологією холодного ресайклінгу, важливу роль відіграють кристалізаційні контакти, що утворюються при твердінні цементу, який вводиться разом з водою та утворює цементне тісто або пасту. В роботі були проаналізовані різні варіанти складів сумішей, виготовлених за технологією холодного ресайклінгу, на основі асфальтобетонного грануляту без додавання та з додаванням цементу в межах від 1,5 % до 6 %. та пластифікатора у кількості 0,02-0,04 % від маси цементу. При додаванні водного розчину пластифікатора міцність фрезерованого матеріалу, майже в 1,5 рази більша, ніж у складах без пластифікатора.
капітальний ремонт, регенерація, асфальтобетонний гранулят, пластифікація, цемент, міцність
Оптимізація проєктування будівельних конструкцій за допомогою ймовірнісних розподілів
У статті досліджено застосування ймовірнісних моделей для оптимізації проєктування будівельних конструкцій в умовах експлуатаційної невизначеності, що є актуальним завданням сучасної інженерії. На відміну від традиційних детермінованих методів, ймовірнісний підхід забезпечує більш реалістичне прогнозування деградації конструкцій завдяки урахуванню змінних навантажень, неоднорідності матеріалів, випадкових кліматичних впливів та стохастичних процесів зношення. На основі даних з відкритих матеріалознавчих ресурсів і результатів чисельного моделювання, виконаного в Python, проаналізовано поведінку сталевих, бетонних та частково дерев’яних конструкцій за допомогою розподілу Вейбулла й експоненціального розподілу. Розподіл Вейбулла продемонстрував високу ефективність у моделюванні втомних відмов сталевих елементів при різних рівнях навантаження, дозволяючи оцінити ризики руйнування на ранніх етапах експлуатації. Експоненціальна модель виявилася придатною для опису довготривалого зносу бетонних конструкцій, особливо за умов різких температурних коливань та підвищеної вологості. Додаткові характеристики, такі як функція небезпеки, функція надійності та щільність розподілу експлуатаційних показників, дали можливість оцінити довговічність матеріалів у часі та визначити оптимальні межі їх використання. Порівняльний аналіз сталі, бетону й деревини підтвердив, що сталь залишається найбільш надійним матеріалом для високо навантажених та відповідальних конструкцій, тоді як бетон є економічно обґрунтованим рішенням для споруд зі середнім рівнем навантаження, а деревина виявляє задовільні результати лише за стабільних кліматичних умов. Отримані результати демонструють, що впровадження ймовірнісних методів у проєктування суттєво підвищує точність інженерних прогнозів, знижує ризики експлуатаційних відмов і сприяє більш обґрунтованому вибору матеріалів відповідно до очікуваних умов роботи конструкцій.
ймовірнісні розподіли, розподіл Вейбулла, надійність конструкцій, моделювання деградації, ймовірність відмови, будівельні матеріали, оцінка ризиків.
Застосування конструкційних деревинних плитних матеріалів у будівництві
В оглядовій статті наведено аналіз застосування деревини як конструкційного будівельного матеріалу, а також її похідних – плитних матеріалів (фанери, OSB, MDF). Розглянуто їхні основні характеристики і переваги та недоліки. Деревина залишається популярним матеріалом в будівництві завдяки низці унікальних властивостей. Її переваги: екологічність (відновлюваний ресурс), низька теплопровідність (високі теплоізоляційні властивості, що знижує витрати на опалення), висока питома міцність (співвідношення міцності до ваги), легкість обробки тощо. Проте, деревина є неоднорідною за структурою, схильна до деформації через зміни вологості, уразлива до біологічного руйнування та має низьку вогнестійкість без спеціальної обробки. Це вимагає додаткового захисту та регулярного обслуговування конструкцій. Деревинні плитні матеріали є результатом технологічної переробки деревинної сировини, що дозволяє усунути деякі недоліки натуральної деревини та використовувати відходи виробництва. Плитні матеріали мають низку вагомих переваг над натуральною деревиною та іншими матеріалами. Зокрема, це: висока конструкційна стабільність (завдяки пресуванню та склеюванню вони мають сталу форму і менше схильні до деформації, набрякання чи викривлення під впливом зміни вологості); висока питома міцність та жорсткість; ефективне використання ресурсів (можна застосовувати деревинні відходи, підвищуючи екологічну ефективність виробництва); технологічність та швидкість монтажу (плити легко обробляються, мають стандартизовані розміри, що скорочує терміни будівництва та зменшує кількість відходів на будівельному майданчику); тепло- та звукоізоляція (багатошарові конструкції забезпечують високу енергоефективність будівель). Незважаючи на зазначені недоліки, завдяки хіміко-механічній обробці та правильному конструкційному захисту, деревина і її похідні є вигідними матеріалами, що успішно конкурують з іншими конструкційними матеріалами, особливо в малоповерховому та енергоефективному будівництві.
деревина, плитні матеріали, фанера, стружкова плита, волокниста плита, фізико-механічні властивості.
Правові механізми інтеграції українського містобудівного законодавства до acquis communautaire ЄС: проблеми та пріоритети гармонізації
Дана стаття здійснює детальний аналіз юридичних інструментів та механізмів, котрі є запорукою успішної інтеграції вітчизняного містобудівного законодавства в систему «acquis communautaire» Європейського Союзу. Дослідження базується на ретельному порівнянні положень Закону України № 3038-VI «Про регулювання містобудівної діяльності» (від 17.02.2011 р., з подальшими змінами) з ключовими регуляторними актами ЄС, а саме: Директивою 2011/92/ЄС «Про оцінку впливу певних публічних і приватних проектів на навколишнє середовище», Директивою 2001/42/ЄС «Про оцінку впливу окремих планів та програм на навколишнє середовище, а також Регламентом (ЄС) № 1082/2006, що стосується європейського угруповання територіального співробітництва (ЄУТС). У ході роботи виявлено суттєві недоліки та розбіжності, які перешкоджають гармонізації. Зокрема, існують труднощі з впровадженням цілісного підходу до просторового планування, оскільки чинні нормативно-правові акти, попри певні позитивні зрушення (як-от стаття 17 ЗУ № 3038-VI, що регулює генеральні плани), не забезпечують належної координації між різнорівневими планувальними документами. Виявлено недостатню інтеграцію процедур оцінки впливу на довкілля (ОВД) та стратегічної екологічної оцінки (СЕО), що проявляється у фрагментарності їхнього застосування та відсутності уніфікованої методологічної основи, що суперечить вимогам Директив 2011/92/ЄС (для проєктів) та 2001/42/ЄС (для планів і програм). Характерним прикладом невідповідності є відсутність чітких положень щодо врахування транскордонного впливу в українських процедурах ОВД. Обмежена цифровізація процесів містобудування, попри прогрес у створенні Єдиної державної електронної системи у сфері будівництва, все ще не відповідає критеріям Директиви INSPIRE 2007/2/ЄС щодо інфраструктури просторової інформації в Європейському Співтоваристві, особливо в частині інтероперабельності даних та їх відкритості. Проблематичним аспектом залишається також недостатній рівень залучення громадськості до прийняття рішень, оскільки існуючі механізми (наприклад, публічні слухання, передбачені статтею 21 ЗУ № 3038-VI) часто є формальними та не гарантують реального впливу на кінцевий результат. Окрім того, розглянуто інституційні виклики, серед яких – низька ефективність координації між Міністерством розвитку громад, територій та інфраструктури України та Державною інспекцією архітектури та містобудування України з органами місцевого самоврядування у сфері просторового розвитку. Це призводить до розбіжностей у правозастосовній практиці та затягування погоджувальних процедур. У зв’язку з цим, запропоновано ключові напрями гармонізації: розробка уніфікованого комплексного законодавчого акту, який узагальнить та вдосконалить норми просторового планування та забудови, враховуючи принципи сталого розвитку ЄС. Необхідним є також посилення екологічних стандартів та повноцінна імплементація всіх положень Директив 2011/92/ЄС та 2001/42/ЄС, включно з розробкою детальних підзаконних актів та методичних рекомендацій. Надзвичайно важливим є впровадження повноцінних цифрових платформ для містобудівної документації та дозвільних процедур відповідно до принципів INSPIRE та "Єдиного вікна". Пропонується розширити обов'язкові форми громадської участі, включно з ранніми етапами планування та забезпеченням повного доступу до інформації, як це передбачено Орхуською конвенцією. Успішне здійснення цих пріоритетів, за умови створення ефективної системи моніторингу відповідності (наприклад, через щорічні звіти Міністерства розвитку громад, територій та інфраструктури України), сприятиме стійкому територіальному розвитку, підвищенню інвестиційної привабливості України та забезпеченню високих екологічних стандартів у контексті повноцінної європейської інтеграції.
містобудівне законодавство, європейська інтеграція, просторове планування, оцінка впливу на довкілля, стратегічна екологічна оцінка
Експериментально-моделююче дослідження процесів вологоперенесення у сендвіч-панелях із базальтовим утеплювачем у помірному кліматі України
Забезпечення довговічності та енергоефективності огороджувальних конструкцій є одним із головних завдань сучасного будівництва. Сучасні вимоги до енергоефективності будівель зумовлюють необхідність застосування теплоізоляційних матеріалів із стабільними характеристиками протягом усього періоду експлуатації [1,2]. Одним із найпоширеніших матеріалів для зовнішніх огороджувальних конструкцій є мінеральна вата на основі базальтових волокон, яка поєднує низьку теплопровідність, негорючість та екологічну безпечність [3,4]. Одним із факторів, що впливає на втрату теплоізоляційних властивостей, є накопичення вологи та конденсатоутворення у товщі панелі. Базальтовий утеплювач, маючи високий рівень паропроникності, може ефективно працювати лише за умови можливості видалення вологи [5,6]. Проте численні дослідження показують, що під впливом вологи та температурних коливань відбувається суттєва зміна теплотехнічних і механічних властивостей волокнистих утеплювачів. У процесі експлуатації матеріали накопичують вологу внаслідок конденсації та утворення інею, що знижує їхню ефективність, викликає деформації та прискорює деградацію структури. Тому актуальним є пошук раціональної конструкції панелей, яка б забезпечувала ефективне видалення вологи без зниження теплоізоляційних характеристик. У роботі досліджено вплив конструктивних особливостей сендвіч-панелей із базальтовим утеплювачем на інтенсивність вологоперенесення та процеси висихання за умов помірного клімату України. Моделювання проведено для трьох типів панелей із різною будовою внутрішніх шарів: без вентиляційного шару, з мікровентиляційними каналами та з дренажним шаром. За допомогою числового експерименту отримано залежності вологовмісту від часу, виконано порівняльний аналіз та розрахунок інтегрального показника (AUC). Встановлено, що наявність вентиляційних і дренажних елементів суттєво прискорює процес видалення вологи, підвищуючи експлуатаційну довговічність панелей.
сендвіч-панель, базальтовий утеплювач, вологоперенесення, конденсат, моделювання, теплозахист
Камінь, бронза і бетон: матеріали, що об’єднують архітектуру і скульптуру
У даному дослідженні проведене порівняння архітектури та скульптури ͏з точки зору матеріалів, які були визначені, а саме камінь, бронза і бетон. Вони існують не лише як конструкції, але й як мистецтво, і повністю охоплюють всі вимоги у сфері будівництва та художньої діяльності. Таким чином, була проведена оцінка практичних способів використання цих матеріалів у громадських та міських умовах, їх фізичні, механічні та естетичні характеристики, а також технології обробки. Кожен матеріал має свою роль: камінь домінує в стабільності та величі, бронза у деталізації і пластичності, бетон - великомасштабна свобода формування та можливості архітектурних і скульптурних поєднань. У дослідженні стверджується про такі методи роботи, як аналіз композитних матеріалів, аналіз форми та складу, візуальна оцінка, тобто фактичне використання на різних рівнях науково-технічного процесу і в розвитку мистецтва. Було досліджено інновації в межах поєднання мистецтва та архітектури, зокрема, міські інсталяції, меморіальні комплекси та фасадну рельєфність, скориставшись єдиною естетичною та технічно обґрунтованою системою простору. Матеріали, що поєднують архітектуру і скульптуру, розглядаються не лише як технічні ресурси, а як носії культурної пам’яті та ідентичності, здатні трансформувати простір і формувати нові підходи до його художнього осмислення.
архітектура, скульптура, матеріал, камінь, бронза, бетон, простір, форма, естетика.
Вплив зовнішнього середовища на міцність і довговічність будівельних металоконструкцій та несучих елементів будівельної техніки
У статті розглянуто вплив корозійно-агресивних чинників зовнішнього середовища, а саме різних типів ґрунтів, на міцність і довговічність будівельних металоконструкцій та несучих металевих елементів будівельної техніки. Відмічено, що комплексна дія температурних коливань, вологості, хімічно-активних компонентів та динамічних навантажень зумовлює поступове зниження міцності металів, наслідком чого є розвиток корозійно-втомних тріщин. Досліджено закономірності швидкості протікання корозії при умові контакту металевих елементів із різними типами ґрунтів, що відрізняються по складу, структурі, вологості та ступеню аерації. В процесі дослідження використано комплекс експериментальних методів, до яких відносяться: ваговий, потенціометричний та мікроскопічний аналіз, які дозволили провести оцінку швидкості протікання корозії, електрохімічну активність середовища, а також характер пошкоджуваності металевих зразків. На основі одержаних результатів проведено класифікацію типів ґрунтів по рівню їх корозійної активності, що дозволило встановити найбільш агресивні їх типи (болотисті, торф’яні, мулові та глинисті ґрунти), а також ґрунти із мінімальним корозійним впливом (піщані та вапнякові). Одержані результати свідчать, що правильна та своєчасна оцінка величини корозійної активності ґрунтів це один із основних чинників, який визначає довговічність експлуатації будівельних металоконструкцій і металевих елементів будівельної техніки. Встановлення рівня агресивності ґрунтового середовища дозволяє не тільки робити прогноз швидкості протікання корозійних процесів, а також обґрунтовано робити вибір конструкційних матеріалів, способів їх захисту та типів покриття, що дозволить забезпечити довготривалу стійкість до впливу зовнішнього середовища. Таким чином, використання системного підходу до оцінки корозійної активності ґрунтів є важливим елементом інженерного проєктування та технічного обслуговування будівельних об’єктів і будівельної техніки. Що, в свою чергу, забезпечує підвищення надійності, зниження ризиків аварійних ситуацій і тривале подовження терміну безпечної експлуатації будівельних металоконструкцій і будівельної техніки. У статті розглянуто вплив корозійно-агресивних чинників зовнішнього середовища, а саме різних типів ґрунтів, на міцність і довговічність будівельних металоконструкцій та несучих металевих елементів будівельної техніки. Відмічено, що комплексна дія температурних коливань, вологості, хімічно-активних компонентів та динамічних навантажень зумовлює поступове зниження міцності металів, наслідком чого є розвиток корозійно-втомних тріщин. Досліджено закономірності швидкості протікання корозії при умові контакту металевих елементів із різними типами ґрунтів, що відрізняються по складу, структурі, вологості та ступеню аерації. В процесі дослідження використано комплекс експериментальних методів, до яких відносяться: ваговий, потенціометричний та мікроскопічний аналіз, які дозволили провести оцінку швидкості протікання корозії, електрохімічну активність середовища, а також характер пошкоджуваності металевих зразків. На основі одержаних результатів проведено класифікацію типів ґрунтів по рівню їх корозійної активності, що дозволило встановити найбільш агресивні їх типи (болотисті, торф’яні, мулові та глинисті ґрунти), а також ґрунти із мінімальним корозійним впливом (піщані та вапнякові). Одержані результати свідчать, що правильна та своєчасна оцінка величини корозійної активності ґрунтів це один із основних чинників, який визначає довговічність експлуатації будівельних металоконструкцій і металевих елементів будівельної техніки. Встановлення рівня агресивності ґрунтового середовища дозволяє не тільки робити прогноз швидкості протікання корозійних процесів, а також обґрунтовано робити вибір конструкційних матеріалів, способів їх захисту та типів покриття, що дозволить забезпечити довготривалу стійкість до впливу зовнішнього середовища. Таким чином, використання системного підходу до оцінки корозійної активності ґрунтів є важливим елементом інженерного проєктування та технічного обслуговування будівельних об’єктів і будівельної техніки. Що, в свою чергу, забезпечує підвищення надійності, зниження ризиків аварійних ситуацій і тривале подовження терміну безпечної експлуатації будівельних металоконструкцій і будівельної техніки.
будівельні металоконструкції, будівельна техніка, корозія металу, ґрунтова корозія, корозійна активність ґрунтів, міцність, довговічність.
Механічні характеристики та поведінка при руйнуванні укочуваного бетону з органо-мінеральними добавками
Останніми роками укочуваний бетон (RCC) привертає все більшу увагу у сфері дорожнього будівництва завдяки своїм економічним перевагам, високій швидкості укладання та можливості використання доступних місцевих матеріалів. Незважаючи на тривалу історію застосування RCC у багатьох країнах світу, в Україні ця технологія поки що застосовується обмежено, що зумовлює потребу у поглибленому вивченні її ефективності. Важливим напрямом сучасних досліджень є розроблення рецептури RCC із частковою заміною цементу активними мінеральними добавками та використанням комплексного пластифікатора. Такий підхід відповідає актуальним тенденціям зменшення цементозатрат, енергоспоживання та скорочення викидів CO₂, що є ключовим для підвищення екологічної стійкості будівництва. У статті представлено результати експериментальних досліджень механічних властивостей і мікроструктури RCC, виготовленого з використанням місцевих вихідних матеріалів. Методика роботи охоплювала оптимізацію складу бетонної суміші, визначення параметрів укладальності та комплексне випробування зразків у затверділому стані. Отримані результати засвідчили, що поєднання комплексної хімічної добавки та золи винесення сприяє ущільненню мікроструктури цементного каменю, активізації гідратаційних процесів і формуванню додаткових гідратних фаз, що позитивно позначається на рівномірності та щільності структури матеріалу. Оптимізований склад RCC, модифікований суперпластифікатором та золою винесення, забезпечує суттєве підвищення міцності на стиск порівняно з контрольним зразком. Отримані дані підтверджують перспективність використання органо-мінеральних добавок для покращення механічних характеристик та довговічності укочуваного бетону, що створює підґрунтя для ширшого впровадження цієї технології в дорожньому та промисловому будівництві України.
укочуваний цементобетон, зола виносу, міцність суперпластифікатор, заміна цементу.