2567

1.В.Ю.Афанасьев, З.Н. Соколовский, С.А.Макеев Несущие арочные покрытия из трапециевидного профиля производства ООО «Монтажпроект», г. Омск. Роль механики в создании эффективных материалов, конструкций и машин ХХI века//Труды Всероссийской научно-технической конференции. Омск, изд-во СибАДИ, 2006 г., С 81-

2.Еремеев П.Г., Киселев Д.Б., Арменский М.Ю. Кпроектированиюбескаркасных конструкцийарочныхсводовиз холодногнутыхтонколистовыхстальныхпрофилей//ГУП ЦНИИСКим. Кучеренко.Монтажныеи специальныеработыв строительстве, 2004, №7,С 54-57.

3.Кузьмин Д. А. Исследование сдвиговой жесткости бескаркасного двухслойного цилиндрического свода//Труды молодых ученых, аспирантов и студентов. Межвузовский сборник. – Омск: СибАДИ, 2010. – С. 93 – 99.

4.СНиП II-23-81* Стальные конструкции. Нормы проектирования. –М.: ЦИТП Госстроя СССР. – 1990. – 94 с.

5.Боговис В.Е., Гензерский Ю.В., Гераймович Ю.Д., Куценко А.Н., Марченко Д.В., Медведенко Д.В., Слободян Я.Е., Титок В.П. ЛИРА 9.4. Примеры расчета и проектирования. Учебное пособие. - Киев: издательство "Факт", 2008.

Научный руководитель д-р техн. наук, профессор С. А. Макеев

УДК 625.85

АНАЛИЗ ЭФФЕКТИВНОСТИ АДГЕЗИОННЫХ ДОБАВОК НА МЕСТНЫХ КАМЕННЫХ МАТЕРИАЛАХ

О.Н. Никонова, аспирантка Дорожный научно-исследовательский институт

ОАО «СОЮЗДОРНИИ», г. Москва

Сроки службыдорожных асфальтобетонных покрытий в значительной степени зависят отустойчивости асфальтобетона в процессе эксплуатации к воздействию различных климатических и эксплуатационных факторов. Одним из распространенных видовповрежденийасфальтобетонных покрытий в процессе эксплуатации является образование на поверхности покрытия выбоин, основной причиной образованиякоторых, является плохое сцепление битума с поверхностью щебня и песка, входящих всоставасфальтобетона. Как показал анализ механизмовнарушенияадгезионных связей между битумом и минеральными компонентами асфальтобетона, наиболее опасным фактором является воздействие на материал импульсных гидродинамических напряжений в воде, заполняющей поры асфальтобетона, которые возникают при движении потока автотранспорта по влажному дорожному покрытию[1].

Поскольку дорожные асфальтобетонные покрытия значительную часть срока службы работают вусловиях систематического увлажнения, именно этот механизм приводит кпостепенной дезинтеграции структуры материала и образованию выбоин, шелушению поверхности дорожного покрытия.

207

Известно, что адгезионные связи, возникающие при контакте битума с поверхностью минеральных материалов, определяются термодинамическими условиями, образующимися в зоне контакта поверхностей двух смешиваемых материалов.

Вобщем случае, при смачивании твердой поверхности жидкостью, а в частности, при смачивании битумом поверхности минеральных частиц в процессе приготовления асфальтобетонной смеси, энергия смачивания определяется разностью между суммарной энергией поверхности битума и поверхности минерального материала минус энергия поверхности раздела твердое тело – жидкость. Это означает, что энергия возникающих адгезионных связей равна увеличению энергии при слиянии двух поверхностей. Адгезионные связи образуются под действием молекулярных сил, в том числе дисперсионных, индукционных и электростатических [2].

Вцелях повышения адгезионных свойств битумов одним из наиболее эффективных способов является модификация свойств битумов путем введения в их состав добавок поверхностно-активных веществ (ПАВ).

Вданной работе приводятся результаты исследований по влиянию адгезионных добавок российского, итальянского, шведского и индийского производства на сцепление битума с каменными материалами различных щебеночных карьеров.

Для сравнительной эффективности катионактивных адгезионных добавок таких как: ITERLENE-IN/400-L (Италия), Дорос-АП (г. Ярославль, Россия), Технопрогресс 2 (Россия), Каменскшахтинск (Россия), были проведены испытания на битуме марки БНД 60/90 Ярославского НПЗ на гранитном щебне карьера «Павловск Гранит» (Воронежская область). В ходе испытаний оценивалась так же термическая стабильность присадок. Результаты испытаний приведены в Таблице 1.

Добавка ITERLENE-IN/400-L – жидкое катионное адгезионное ПАВ, плотность которой при 20 ºС 0,980-1,030 г/см3. Изготовлена из алкиламидополиамина.Температура возгорания: выше 180 ºС.

Результаты исследования сцепления количественным методом показали, что содержание ITERLENE-IN/400-L в битуме 0,15%, 0,2% , 0,25% и 0,3 % одинаково повышает сцепление с гранитным щебнем до 100%. Следует отметить, что ITERLENE-IN/400-L отличается высокой термической устойчивостью вплоть до 5 ч. при температуре термостатирования модифицированного вяжущего 150 ºС.

208

Рис. 1. Фотографии гранита, обработанного битумом, модифицированным ITERLENE-IN/400-L после термостатирования в течение 5 часов при Т 150 ºС.

1.- 0,15% добавки; 2 -0,2 % ; 3-0,25%; 4-0,3%

Таблица 1

Эффективность адгезионных добавок, произведенных в России

Испытания индийских добавок ПАВ проводили на гранодиоритном щебне Новосмолинского месторождения Челябинской области. Индийские адгезионные добавки марок WetbondSP и Wetbond- Е в количестве от 0,3% до 1,5 % показали качество сцепления битума с каменным материалом в 3 балла. Тогда как, при повышении содержания WetbondSP от 0,9% до 1,5% результат сцепления ухудшился и составил 2-3 балла.

Напротив, добавка марки Derbo-401 (Индия) при содержании ее 1,5% в битуме повысила сцепление с исследуемым каменным материалом до 95100%. Результаты приведены в Таблице 2.

Однако, при термостатировании вяжущего, модифицированного 1,5% Derbo-401 в течении 5 часов при Т 150 ºС отмечается ухудшение адгезионных свойств добавки, которое можно оценить в 3 балла.

Результаты исследования качества сцепления вяжущего, модифицированного добавкой Дорос-АП, на образцах каменного материала Новосмолинского месторождения приведены в Таблице 3.

Таблица 2 Эффективность индийской добавки марки Derbo-401 на качество сцепления битума

с щебнем Новосмолинского месторождения

209

помещений отходили на второй план, какменее значительные аспекты проектирования.

Однако с течением времени отношение кархитектурно-художественной стороне медицинских учреждений поменялось. И в последнее десятилетие архитекторы Европы и Америки доказали, что продуманные архитектура и дизайн, не в ущерб функциональности, вбольшей степени влияют на состояние пациента и работу врачей, чем было принято считать ранее.

ВРоссии в связи с возобновившимся после довольно длительного перерыва строительством клиник и больниц также идет поиск новых решений архитектуры медицинских учреждений.

Об актуальности этой проблемы, а также о заинтересованности в обмене опытом вариантов решений с другими странами говорит и проведение «Дней британского здравоохранения в Санкт-Петербурге» (5-7 октября 2010 года) в рамках третьего «ПЕТЕРБУРГСКОГО МЕДИЦИНСКОГО ФОРУМА». Был организован семинар и круглый стол, по теме «Архитектура, дизайн, искусство в медицинских клиниках - новые шаги в повышении качества лечения и удовлетворенности пациента».

Известно, что в ряде случаев материально-техническое обеспечение медицинского учреждения вводит пациента в еще большее состояние тревоги и беспокойства, а административный режим пребывания в нем напоминает учреждение особо строго режима.

Задача архитектурного облика и дизайна помещений снизить психологический дискомфорт от пребывания в лечебно-профилактическом учреждении, а также помочь пациенту противостоять страхам болезни и смерти.

Внастоящее время существует три основных направления решения этой задачи.

При первом направлении строятся, подчеркнуто современные крупные многоэтажные больницы. Здесь для снижения психологического давления служит вера в возможности новейшей медицинской науки. Ложась в такую больницу, человек может воспринимать свое тело как неисправный механизм, поддающийся починке вплоть до замены отдельных элементов. Такой подход используется чаще всего для заболеваний, требующих серьезного, но сравнительно кратковременного вмешательства, и неприкрытая функциональность интерьеров в таком случае только укрепляет позитивный настрой. Однако по рекомендации психологов в новых зданиях такого типа необходимы зимние сады и видовые окна, а в помещениях дневного пребывания пациентов желательно размещение репродукций произведений искусства или иные объекты, способные оттягивать на себя внимание.

Второе направление заключается в проектировании медицинского учреждения, встраиваемого в комплекс иного функционального

211

назначения, чем как бы снижается относительная важность болезни и врачебного вмешательства, собственно, первые больницы и появились как приюты для заболевших паломников и прочих путников при монастырях. В наши дни такой вариант может использоваться только для поликлиники амбулаторных лечебниц – существующие нормы требуют размещения стационаров в отдельных зданиях. Примером этого направления является новая поликлиника Московского метрополитена, совмещенная со зданием инженерных служб (В.Я. Ленок и др.)

Третье направление-создание среды, характеризующейся использованием камерного масштаба и возможности контакта с природой. Больничные комплексы такого типа состоят из малоэтажных корпусов, расположенных в окружении сада, на который больные могут смотреть из окна и в котором могут гулять. Примером такой архитектурыявляется Детская больница св. Владимира вМоскве (1876г., арх.Р.А.Гедике). Она исходно была обусловлена гигиеническими соображениями:в небольших корпусах легче остановить распространение инфекций, а сад служит источником свежего воздуха и изолирует палаты отгородскогошума. Недостатками при этом являются:необходимость перемещать больного для консультаций из одного корпуса вдругой, сложность доставки пищи из кухни и т.д. Сегодня из-за уплотнения городской среды и роста стоимости земли новыебольницы такого типа строятся обычно за городом и служат в основном для реабилитации больных, уже находящихся на пути к выздоровлению. Впрочем, популярный в последнее время гуманистический подход кмедицине, утверждающий, что лечить нужно не болезнь, сколько человека, отдает предпочтение именно подобным небольшим загородным больницам, в которых обеспечивается необходимыйдля успешного исцеления психологический комфорт.

Согласно исследованиям Британской медицинской ассоциации, а также статьи одного из специалистов, работавшего в этой области, Кристиана Джарета, концепция гуманизации пространства медицинские учреждения включает в себя использование следующих аспектов:

1.Воздействие дневного света.

Исследования показывают, что воздействие света - дневной свет или яркий, полный спектр искусственного освещения - эффективно снижает депрессию не только у пациентов с психическими расстройствами, но также у пациентов с сердечно-сосудистыми заболеваниями или рака.

При нахождении пациента в солнечной палате лечение имеет более благоприятные результаты, в том числе более быстрое и менее дорогостоящее, чем в палатах с меньшим количеством дневного света или находящимся всегда в тени.

2. Ориентация в лечебном учреждении.

Доказано, что возможность самостоятельной ориентации в больнице является для пациента очень важным фактором. Осознание того, что он

212

может перемещаться по ее территории, пользуясь указателями или другими условными ориентирами, вызывает у пациента чувство уверенности и снижает уровень стресса.

3. Личное пространство.

Отдельная палата не только дает пациенту необходимое личное пространство, но и делаетвозможным частые посещения со стороны друзей и близких, что в ряде случаев играетрешающую роль. Кроме того, согласно исследованиям немецких ученых из университета Фрайбурга, размещение пациентов отдельных палатах до 40%снижает риск распространения внутрибольничной инфекции и почти на 20% снижает ошибки медицинского персонала.

4. Эстетическое восприятие.

Использование натуральных материалов, там, где это возможно, имитация комфортной домашней обстановки, красивый вид из окна, живые цветы, наполнение окружающей среды клиники предметами искусства, картинами и фотографиями на стенах, внимание кдеталям– все это благоприятно влияетна состояние пациентов клиники, способствуя их скорейшему выздоровлению.

5. Пониженный уровень шума.

Еще одним вопросом, требующим внимания архитекторов и дизайнеров, является снижение уровня шума в медицинских учреждениях. Исследования взрослых и детей показали, что шум является основной причиной нарушения сна. Выходом могут являться использование конструкций с более высокой шумоизоляцией.

6. Цветовое решение.

Использование цвета в дизайне медицинских учреждений решает сразу несколько функциональных задач. Цвет может применяться как средство ориентации, если выделить им разные зоны. Кроме того, широко известно, что цвет способен влиять на настроение и облегчать состояние пациентов. Существует даже теория, рекомендующая размещать пациентов с высокой температурой в палаты, окрашенные в холодные сине-фиолетовые тона, а пациентов, чьи заболевания по природе своей считаются холодными, в палаты теплых тонов.

Конечно, не всегда возможно использовать эту концепциюдля уже существующих зданий, но она обязательно должна быть рассмотрена при проектировании новых медицинских учреждений, а также при реконструкции.

Идея строительства больниц с гуманистической концепцией активно пропагандируется по всей Европе.

Одним из наиболее ярких примеров является медицинская академия в г.Гронинге, Нидерланды. Ее также называют «город вгороде». Вбольнице на 1300 коекработаютболее 10 000 человек.Корпуса академии соединены дорогами для удобства пациентов, персонала и посетителей, на территории

213

академии также естьсад, магазины, офис одного из национальных банкови многое другое. Все это, какнаписано на официальном сайте академии, сделано для того, чтобы «пациенты меньше чувствовали, что находятся вбольнице». Примером более компактной, но не менее продуманного дизайна,

больницы является больница св. Джозефа в Нью Гемпшире.

В Великобритании, где находятся одни из самых старых и мрачных больниц в Европе, в настоящее время строятся свыше 100 современных больниц, которые должны быть закончены к 2010 г. В процессе проектирования особое внимание уделяется дизайну.

Для России идея создания специального дизайна медицинских учреждений, способствующих выздоровлению пока довольна нова. Тем не менее, все больше лечебных учреждений, преимущественно частных, берут на вооружение эту концепцию и планируют строительство и реконструкцию медицинских центров таким образом, чтобы они сочетали в себе как функциональность, так и дизайн, позволяющий пациентам максимально комфортно чувствовать себя в стенах клиники.

Библиографический список

1.Валовой Р., Сассон И., Зарчи М. и др. Исцеление окружающей среды в дизайне,1998. 2.УльрихР.С. Рольфизическойсреды длябольницы 21-го века:новыевозможности,2004. 3.Ульрих Р.С. Эффекты дизайна интерьера, направленные на отдых и оздоровление: теория и последние научные исследования,1991.

4.Британская медицинская ассоциация. Психологические и социальные потребности пациентов,2011.

5.Статья А.И Бородиной. Архитектура и дизайн медицинских учреждений,2010. 6.Статья А. Броновицкой. Три стратегии медицинской архитектуры,2006.

Научный руководитель почетный архитектор РФ, доцент А.И. Лунин

УДК 624.046

ОПРЕДЕЛЕНИЕ УГЛОВЫХ ЖЕСТКОСТЕЙ ОПОРНЫХ УЗЛОВ СТАЛЬНЫХ КОЛОНН МНОГОЭТАЖНЫХ ЗДАНИЙ В РАСЧЕТАХ НА УСТОЙЧТВОСТЬ

А.В. Овдеева, магистрантка Сибирская государственная автомобильно-дорожная академия, г. Омск

Для решения задач продольной устойчивости стальных колонн [1]с учетом угловой жесткости опор, втом числе угловой жесткости межэтажных перекрытий ранее была разработана математическая модель, позволяющая в общедоступном процессореMSExcelпроводить автоматизированные расчеты на устойчивость стальных колонн многоэтажных зданий вдвух плоскостях [2].

214

Для выполнения расчетов требуются значения угловых жесткостей опорных узлов в двух плоскостях сix(φ), сiy(φ) (рисунок 1).

В качестве примера найдем значения угловых жесткостей опорных узлов угловой двутавровой колонны К40I постоянного сечения всоставе трехэтажного здания с монолитным перекрытием высотой h = 200 мм со столбчатыми железобетонными фундаментами (рисунок 1). В направлениих колонны жестко связаныдвутавровыми балкамиБ20. Пространственная устойчивость здания обеспечивается крестовыми связями между колоннами в оси В-В/1-2.

Рис. 1. Схема расчетного трехэтажного блока с сеткой колонн 6х6 м

Нижний опорный узел колонн (база колонны) представлен пластиной 500х500х24 мм жестко связанной в колонной и установленной на железобетонном фундаменте. При этом коэффициенты постели С1, С2 для

215