Використання цифрових двійників для влаштування глибоких котлованів при трансформації об’єктів культурної спадщини
Бічна панель сторінки статті
Основний зміст сторінки статті
Анотація
Досліджено роботу конструкцій огородження котловану в складних інженерно-геологічних умовах, ущільненої забудови, встановлено раціональну конструктивну схему на прикладі реставрації з пристосуванням - трансформації - об’єкту культурної спадщини.
Для цього в процесі науково-технічного супроводу створено цифрову модель (цифровий двійник) глибокого котловану, визначено напружено-деформований стан (НДС) споруди відповідно до проектних рішень та розроблено рекомендації щодо їх оптимізації. На етапі влаштування котловану на підставі аналізу спостережень за деформаціями огородження та оточуючої забудови скорегована цифрова модель та розроблені проектні рішення розпірної системи.
Глибокі котловани в складних ґрунтових умовах є невід'ємною частиною сучасного міського будівництва. В умовах щільної забудови та складних ґрунтових умов виникає ряд завдань, пов'язаних з забезпеченням стійкості котловану та безпеки сусідніх будівель. У статті розглянуто питання, пов'язані з моделюванням взаємодії системи "ґрунт – споруда котловану - сусідні будівлі" при влаштуванні котлованів. Дослідження проведено за допомогою чисельного моделювання з використанням нелінійних законів деформування ґрунту та геодезичних методів контролю за деформаціями.
Досліджено вплив різних параметрів кріплення котловану (тип, глибина, розташування) на напружено-деформований стан ґрунтового масиву та сусідніх будівель. На основі отриманих результатів запропоновано рекомендації щодо вибору оптимальних параметрів кріплення котловану для забезпечення його стійкості та мінімізації впливу на сусідні будівлі.
Перспективним напрямком проектування конструкцій котлованів є підвищення економічності та надійності проектних рішень за рахунок використання раціональних конструктивних схем з урахуванням особливостей ділянки. В котлованах складної конфігурації НДС необхідно моделювати за просторовими моделями. Урахування просторових ефектів конструктивної схеми дає можливість вирішити дві основні задачі:
‒ максимальне використання потенціалу несучої здатності споруди, зниження запасів до прийнятних значень;
‒ виключення помилок проектування, що спричинені невідповідністю напружено-деформованого стану конструкцій, визначеного на підставі розрахунків 2D моделей, їх реальному стану.
Блок інформації про статтю
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами: Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі. Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі. Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи (див. The Effect of Open Access).Посилання
Маєвська, І. В., Блащук, Н. В., & Губашо-ва, В. Є. (2022). Моделювання впливу влаштування глибокого котловану склад-ної форми на поряд розташовані будин-ки. Сучасні технології, матеріали і конс-трукції в будівництві, 33(2), 132-141.
Nosenko, V., & Malaman, A. (2023). Вибір оптимальних параметрів підпірної стіни огородження котловану в умовах щільної забудови з врахуванням її просторової жорсткості. Основи та фундаменти, 46, 141-152.
Слюсаренко, Ю., Дворник, А., & Калюх, ю. (2021). Гібридна концепція iot, dss та dw в геотехниці та її застосування в умо-вах ущільненої міської забудови. Наука та будівництво, 28(2), 11-27.
Slyusarenko, Y., Tytarenko, V., Shuminskiy, V., Dvornyk, A., & Dombrovskyi, Y. (2022). Protection of St. Andrew’s Church located within landslide hazardous sites and ground constraints. In Protection of Histori-cal Constructions: Proceedings of PRO-HITECH 2021 4. 1144-1157. Springer Inter-national
Publishing.
Винников, Ю. Л., Харченко, М. О., Єрмо-ленко, Д., & Акопян, М. К. (2022). Геоте-хнічний моніторинг улаштування котло-вану новобудови поруч з існуючими буді-влями. Мости та тунелі: теорія, дослі-дження, практика, 22, 12-26.
Vynnykov, Y., & Akopian, M. (2023). Практика влаштування більш глибокого котловану за рівень підошви фундаментів навколишніх будівель. Основи та фунда-менти, 46, 28-37.
Червінський, Я. Й., Петраков, О. О., Зо-ценко, М. Л., Винников, Ю. Л., Титаренко, В. А., Шумінський, В. Д., & Домбровсь-кий, Я. І. (2014). Дослідження технічного стану будівель та споруд при небезпечних геологічних процесах.
Настанова з проектування підпірних стін: ДСТУ-Н Б В.2.1-31:2014 (2015). К.: Мін-регіонбуд України.
Настанова з проектування котлованів для улаштування фундаментів і заглиблених споруд. ДСТУ–Н Б В.2.1–32:2014 (2015).– К.: Мінрегіонбуд України.
Методические рекомендации по прое-ктированию и расчету подпорных стен из бурона-бивных свай (1984). К: ВНИИГС.
Blashchuk N.V., Maievska I.V., Hubashova V.I. (2022). Modeliuvannia vplyvu vlashtuvannia hlybokoho kotlovanu skladnoi formy na poriad roztashovani budynky. [Simulation of the influence of the device of a deep pit of complex shapes on nearby located houses]. Naukovo-tehnichniy zbirnik «Suchasni tekhnolohii, materialy i konstruktsii v budivnytstvi». 33(2), 132-141 (in Ukrainian).
Nosenko, V., & Malaman, A. (2023). The choice of optimal parameters of the retaining wall of the pit enclosure in conditions of dense construction, taking into account its spatial rigidity. Bases and Foundations, 46, 141–152.
Slyusarenko, Y., Dvornyk A., Kaliukh, Y. (2021). Hybrid concept of iot, dss and dw in geotechnics and its application in the restrained urban conditions. Science and Construction, 28(2), 11-27 (in Ukrainian)
Slyusarenko, Y., Tytarenko, V., Shuminskiy, V., Dvornyk, A., & Dombrovskyi, Y. (2022). Protection of St. Andrew’s Church located within landslide hazardous sites and ground constraints. In Protection of Histori-cal Constructions: Proceedings of PRO-HITECH 2021 4. 1144-1157. Springer Inter-national Publishing. (in Ukrainian)
Vynnykov Yu.L., Kharchenko M.O., Yermo-lenko D.A., Akopian M.K. (2022). He-otekhnichnyy monitorynh ulashtuvannya kotlovanu novobudovy poruch z isnuyuchymy budivlyamy [Geotechnical monitoring of arrangement of the excavation of new building near existing buildings]. Mosty ta tuneli: teoriia, doslidzhennia, prak-tyka, 22, 12-26 (in Ukrainian).
Vynnykov Yu.L Akopian M.K. (2023) Prak-tyka vlachtuvannya bilch glybokogo kotlovany za riven pidoshvy fundamentiv navkolyshnich budivel. Bases and Founda-tions, 46, 28-37. (in Ukrainian)
Chervynskyi &at (2014) Research on the technical condition of buildings and struc-tures in case of unsecured geological pro-cesses (in Ukrainian)
DSTU-N B V.2.1-31:2014. (2015) Nastanova z proektuvannya pidpirnych stin. Kyiv: Minrehionbud (in Ukrainian).
DSTU-N B V.2.1-32:2014. (2015). Nastano-va z proektuvannya kotlovaniv dlya ulash-tuvannya fundamentiv i zahlyblenykh sporud. Kyiv: Minrehionbud (in Ukrainian).
Metodicheskie recomendazii po proektiro-vaniyu I raschetu podpornych sten iz by-ronabivnyh svay Kyiv, 1984 (in Russian)
Blashchuk N.V., Maievska I.V., Hubashova V.I. (2022). Modeliuvannia vplyvu vlashtuvannia hlybokoho kotlovanu skladnoi formy na poriad roztashovani budynky. [Simulation of the influence of the device of a deep pit of complex shapes on nearby located houses]. Naukovo-tehnichniy zbirnik «Suchasni tekhnolohii, materialy i konstruktsii v budivnytstvi». 33(2), 132-141 (in Ukrainian).
Nosenko, V., & Malaman, A. (2023). The choice of optimal parameters of the retaining wall of the pit enclosure in conditions of dense construction, taking into account its spatial rigidity. Bases and Foundations, 46, 141–152.
Slyusarenko, Y., Dvornyk A., Kaliukh, Y. (2021). Hybrid concept of iot, dss and dw in geotechnics and its application in the restrained urban conditions. Science and Construction, 28(2), 11-27 (in Ukrainian)
Slyusarenko, Y., Tytarenko, V., Shuminskiy, V., Dvornyk, A., & Dombrovskyi, Y. (2022). Protection of St. Andrew’s Church located within landslide hazardous sites and ground constraints. In Protection of Histori-cal Constructions: Proceedings of PRO-HITECH 2021 4. 1144-1157. Springer Inter-national Publishing. (in Ukrainian)
Vynnykov Yu.L., Kharchenko M.O., Yermo-lenko D.A., Akopian M.K. (2022). He-otekhnichnyy monitorynh ulashtuvannya kotlovanu novobudovy poruch z isnuyuchymy budivlyamy [Geotechnical monitoring of arrangement of the excavation of new building near existing buildings]. Mosty ta tuneli: teoriia, doslidzhennia, prak-tyka, 22, 12-26 (in Ukrainian).
Vynnykov Yu.L Akopian M.K. (2023) Prak-tyka vlachtuvannya bilch glybokogo kotlovany za riven pidoshvy fundamentiv navkolyshnich budivel. Bases and Founda-tions, 46, 28-37. (in Ukrainian)
Chervynskyi &at (2014) Research on the technical condition of buildings and struc-tures in case of unsecured geological pro-cesses (in Ukrainian)
DSTU-N B V.2.1-31:2014. (2015) Nastanova z proektuvannya pidpirnych stin. Kyiv: Minrehionbud (in Ukrainian).
DSTU-N B V.2.1-32:2014. (2015). Nastano-va z proektuvannya kotlovaniv dlya ulash-tuvannya fundamentiv i zahlyblenykh sporud. Kyiv: Minrehionbud (in Ukrainian).
Metodicheskie recomendazii po proektiro-vaniyu I raschetu podpornych sten iz by-ronabivnyh svay Kyiv, 1984 (in Russian)