Мости та тунелі: теорія, дослідження, практика

Оптимізація організаційно-технологічних процесів будівництва шляхом впровадження сучасних інструментів у системі своєчасного ресурсного забезпечення будівельних проєктів

Є. Е. Арутюнян — 2026-05-29

Метою дослідження є комплексне теоретико-методологічне обґрунтування та розроблення прикладних рекомендацій щодо оптимізації системи ресурсного забезпечення будівництва шляхом інтеграції логістичних стратегій у процеси організації будівельного виробництва. Мета передбачає формування цілісної концепції управління матеріальними, інформаційними та фінансовими потоками в межах будівельного проєкту, обґрунтування механізмів синхронізації графіків виконання робіт із графіками постачання ресурсів, а також визначення умов мінімізації сукупних логістичних витрат без порушення технологічної послідовності будівництва. Методикою є системний, процесний та комплексний підходи до аналізу організації будівельного виробництва. У роботі використано методи економічного аналізу та синтезу, порівняльний аналіз традиційних і логістичних підходів, структурно-функціональне моделювання потокових процесів, методи оптимізації та елементи економіко-математичного моделювання для формалізації задачі мінімізації витрат. Також застосовано метод експертних оцінок для визначення пріоритетних напрямів удосконалення системи ресурсного забезпечення. Результати дослідження полягають у розробці концептуальної моделі інтеграції логістичних стратегій з методами організації будівельних процесів, удосконаленні підходу до планування потреб у ресурсах на основі синхронізації матеріальних потоків із календарними графіками робіт, а також у формуванні економіко-математичної моделі оптимізації постачання з урахуванням обмежень постачальників, складських потужностей і часових лагів. Обґрунтовано доцільність переходу від фрагментарного управління постачанням до інтегрованої логістичної системи, що забезпечує зниження рівня запасів, скорочення простоїв та підвищення ритмічності будівельного виробництва. Наукова новизна отриманих результатів полягає в обґрунтуванні інтегрованого підходу до ресурсного забезпечення будівництва як складової загальної системи управління проєктами, а також у формалізації взаємозв’язку між організаційними методами будівництва та логістичними інструментами оптимізації. Практичне значення дослідження полягає у можливості використання запропонованих моделей і рекомендацій у діяльності будівельних підприємств з метою підвищення їх конкурентоспроможності, забезпечення ритмічності виробництва та раціонального використання ресурсів.

Врахування бокового тиску ґрунту для монолітних стовпчастих фундаментів виробничих будівель

І. М. Бакан — 2026-05-29

Мета. Основною метою публікації є кількісна оцінка врахування бокового тиску ґрунтового масиву на характер армування фундаментної системи виробничої будівлі каркасного типу. Методика. Для досягнення поставленої мети була проаналізована робота моделі несучого каркасу двопрогонової виробничої будівлі ливарно-прокатного комплексу АО «Узметкомбінат» (місто Бекабад Ташкентської області Узбекистану). Габаритні розміри будівлі становлять 129×65,25 м при максимальній висоті 43,56 м. Фундаментна система прийнята роздільного типу із окремим фахверковим каркасом та виконана із монолітного залізобетону. Моделювання виконувалось засобами проєктно-обчислювального комплексу ЛІРА-САПР із додатковим модулем ГРУНТ. Моделювання виконувалось з урахуванням реальних ґрунтових умов. До уваги приймались не тільки традиційні статичні навантаження, але й сейсмічні впливи інтенсивністю в 8 балів. Результати. Проведене кількісне співставлення величин та характеру розподілу напружено-деформованого стану фундаментної системи показало, що врахування бокового тиску ґрунту зворотної засипки дозволяє зменшити потрібне армування на величину до 2-х разів. При цьому вдається отримати більш рівномірну картину роботи фундаментної системи, що особливо важливо у випадках, коли окремі фундаменти мають різну глибину закладання. Наукова новизна. В ході проведеного аналізу визначено кількісно ступінь впливу бокового тиску від ґрунту зворотної засипки на фундаментну систему. Доведено необхідність її коректного моделювання, що суттєво впливає на характер напружено-деформованого стану фундаментної системи в цілому. Практична значимість. Отримані результати кількісної оцінки впливу бокового тиску на роботу монолітного фундаменту стовпчастого типу надають можливості не тільки більш обґрунтовано призначати схему армування фундаментної системи, а й відкривають перспективи для внесення такого підходу до нормативної бази України.

Інтегрована модель оцінки технічного стану будівель для підвищення енергоефективності та надійності

Н. О. Данкевич — 2026-05-29

Мета. Дослідження спрямоване на оцінювання надійності та проведення технічної діагностики будівлі з виявленням дефектів і відновленням експлуатаційної придатності пошкоджених конструкцій, а також на формування комплексного підходу до підвищення енергоефективності та надійності об’єкта шляхом упровадження організаційних, технологічних і практичних рішень та розроблення рекомендацій щодо безпечної подальшої експлуатації. Методика. Проведено комплексне обстеження будівлі з оцінкою технічного стану конструкцій та інженерних систем для виявлення дефектів, що впливають на надійність та енергоефективність будівлі. За результатами обстеження складено відомість дефектів із переліком пошкоджень та рекомендаціями щодо їх усунення та відновлення експлуатаційної придатності. На основі отриманих даних розроблено комплекс організаційних, технологічних і практичних заходів, спрямованих на підвищення енергоефективності та надійності будівлі, включаючи термомодернізацію огороджувальних конструкцій, оптимізацію інженерних систем та планування робіт із обслуговування. Визначено пріоритети впровадження заходів і надано рекомендації щодо безпечної подальшої експлуатації будівлі. Результати. В ході проведеного обстеження будівлі було складено детальну відомість дефектів, яка містить основні пошкодження конструкцій та рекомендації щодо їх усунення. Запропоновані комплексні заходи, включаючи термомодернізацію огороджувальних конструкцій, оптимізацію інженерних систем та організаційні рішення, що дозволяють підвищити енергоефективність будівлі, відновити експлуатаційну придатність пошкоджених конструкцій, зменшити витрати на обслуговування та енергоресурси, а також підвищити надійність і безпечність експлуатації. Впровадження таких заходів забезпечує значну економію енергії, продовження терміну служби об’єкта та стимулює застосування сучасних технологічних і організаційних рішень у будівельній практиці. Наукова новизна дослідження полягає у розробці інтегрованої моделі оцінки технічного стану будівель, виявлення дефектів і пошкоджень, обґрунтування організаційних і технологічних заходів, спрямованих на підвищення енергоефективності та експлуатаційної надійності будівельних конструкцій. Практична значимість. Запропонована модель дозволяє оцінювати технічний стан будівель, виявляти дефекти та планувати їх усунення, а інтегрований підхід до термомодернізації й оптимізації інженерних систем підвищує енергоефективність, подовжує термін служби конструкцій і забезпечує безпечну та економічно ефективну експлуатацію існуючих об’єктів.

Аналіз компонент напружено-деформованого стану горизонтальних закріплених виробок метрополітену, що взаємно впливають

І. В. Демченко — 2026-05-29

Мета. Метою наданого дослідження є аналіз компонент напружено-деформованого стану (НДС) двох горизонтальних закріплених виробок метрополітену для визначення параметрів взаємного впливу. Для досягнення поставленої мети проведено чисельний аналіз низки скінченно-елементних 3D-моделей, які дозволяють врахувати взаємодію між оточуючим масивом й оправами, а також змінювати відстань між ними. Методика. В ході будівництва протяжних підземних споруд горизонтального орієнтування колового окреслення часто виникає ситуація, в якій два тунелі починають взаємно впливати. Для проведення чисельного аналізу закріплених виробок метрополітену, що впливають, створена загальна скінченно-елементна модель. Вона, за допомогою операцій із вирізання фрагментів та присвоєння відповідних деформаційних характеристик ґрунту та матеріалу оправи, дозволяє швидко і ефективно підлаштовуватися під конкретний розрахунковий випадок, змінюючи відстань між виробками (b). Результати. Аналіз отриманих результатів НДС закріплених виробок безсумнівно свідчить про те, що ізолінії та ізополя другого розрахункового випадку мають корінні зміни на відміну від розподілу переміщень та напружень першого (незакріплені виробки). Сутність постановки оправи в незакріплену виробку, тобто перехід від першого до другого розрахункового випадку, полягає саме у новому формування НДС, який для незакріплених виробок залежав від їхнього діаметру та характеристик ґрунтового масиву (модуль пружності, коефіцієнт Пуасона, питома вага), а для закріплених до вказаних параметрів додаються характеристики оправи. Наукова новизна результатів дослідження полягає у тому, що вперше під час варіації відстані між оправами отримано й проаналізовано розподіл напружено-деформованого стану закріплених виробок, що взаємно впливають. Ці результати доводять, що взаємодія між закріпленими виробками при відстані між оправами, котра дорівнює одному діаметру (b=D), стає більш активною по причині формування загального поля горизонтальних і вертикальних переміщень, які зменшуються, при цьому всі компоненти напруженого стану в оправах збільшуються. Практична значимість викладених результатів полягає в розробці загальної скінченно-елементної моделі, яка, за допомогою операцій із вирізання фрагментів та присвоєння відповідних деформаційних характеристик ґрунту та матеріалу оправи, дозволяє швидко і ефективно підлаштовувати її під конкретний розрахунковий випадок під час варіації відстані між виробками.

Системно-інтегрований підхід до організаційно-технологічних рішень енергоефективності в будівництві

Д. В. Галушко — 2026-05-29

Мета дослідження полягає у розробленні та обґрунтуванні теоретико-методичних засад системно-інтегрованого підходу до формування організаційно-технологічних рішень забезпечення енергоефективності в будівництві. Особлива увага приділяється врахуванню взаємозв’язків між технологічними процесами, організаційними механізмами управління, економічними чинниками та сучасними вимогами енергозбереження. Досягнення поставленої мети передбачає визначення ключових принципів інтеграції енергоефективних рішень у всі етапи життєвого циклу будівельного об’єкта – від проєктування до експлуатації. Методика дослідження базується на застосуванні системного та комплексного підходів, що дозволяють розглядати будівельний процес як цілісну багатокритеріальну систему. Використано методи системного аналізу, порівняльної оцінки, структурно-функціонального моделювання, узагальнення наукових досліджень, а також елементи економіко-математичного аналізу. Методичну основу становлять принципи енергоефективного, ресурсозберігаючого та екологічно орієнтованого будівництва, що забезпечують можливість оцінювання ефективності впровадження інноваційних технологій та організаційних рішень. Результати дослідження полягають у визначенні системи чинників, що впливають на ефективність організаційно-технологічних рішень у сфері енергозбереження, зокрема технічних, управлінських, економічних та екологічних. Обґрунтовано інтегровану модель формування таких рішень, яка враховує взаємозалежність процесів планування, організації та контролю енергоспоживання. Розроблено рекомендації щодо оптимізації використання енергоресурсів, удосконалення управління будівельними процесами та підвищення ефективності застосування сучасних технологій. Наукова новизна полягає у формуванні системно-інтегрованого підходу до поєднання організаційних, технологічних та енергетичних параметрів у єдиній моделі прийняття управлінських рішень. Запропонований підхід дозволяє враховувати взаємний вплив різних факторів на енергоефективність будівництва та забезпечує більш обґрунтований вибір технологій і методів організації робіт. Практичне значення отриманих результатів полягає у можливості їх використання під час проєктування, планування та управління будівельними процесами. Запропоновані положення сприяють зниженню енерговитрат, оптимізації ресурсного забезпечення, скороченню експлуатаційних витрат та підвищенню загальної економічної й екологічної ефективності будівельної діяльності.

Оцінка впливу дефектів матеріалу на роботу елементів сталевих конструкцій

Г. П. Іванова — 2026-05-29

Мета. Метою роботи є дослідження впливу дефектів металопрокату різного походження на напружено-деформований стан і несучу здатність елементів металевих конструкцій, а також оцінювання ступеня їх впливу залежно від типу та об’єму дефектності. Методика. Дослідження виконано із застосуванням методу скінченних елементів із використанням розрахункової моделі у вигляді консольної балки прямокутного поперечного перерізу. Розглянуто декілька варіантів довжини елемента та різні сценарії його роботи: для однорідного матеріалу без дефектів, а також для моделей із внутрішніми порожнинами та поверхневими пошкодженнями. Внутрішні дефекти моделювалися у вигляді локальних об’ємних порожнин, тоді як зовнішні – у вигляді геометричних нерівностей поверхні. Для кожного випадку визначалися напруження та переміщення з подальшим порівнянням результатів. Результати. Отримані результати показали, що наявність дефектів призводить до зміни характеру розподілу напружень і збільшення переміщень у порівнянні з моделями без дефектів. Встановлено, що зі збільшенням об’єму дефектів відбувається зростання еквівалентних напружень і прогинів конструктивного елемента. При цьому внутрішні дефекти виявляють більш суттєвий вплив, оскільки сприяють утворенню локальних концентрацій напружень у матеріалі. Зовнішні дефекти також впливають на роботу елемента, проте їх дія є менш вираженою. Крім того, виявлено залежність між геометричними параметрами балки та чутливістю до дефектності: зі збільшенням довжини елемента вплив дефектів посилюється. Наукова новизна. У роботі отримано узагальнені кількісні оцінки впливу внутрішніх і зовнішніх дефектів на напружено-деформований стан елементів металевих конструкцій. Показано відмінності у впливі різних типів дефектів та встановлено залежність цього впливу від геометричних параметрів елементів. Практична значимість. Результати дослідження можуть бути використані при оцінюванні технічного стану та залишкової несучої здатності металевих конструкцій із дефектами. Запропонований підхід до моделювання дозволяє враховувати реальну дефектність матеріалу при виконанні інженерних розрахунків. Отримані залежності доцільно застосовувати при визначенні допустимого рівня дефектів і уточненні коефіцієнтів запасу міцності.

Мультиагентна координація реверсивних логістичних потоків при відновленні житлової забудови в умовах стохастичного середовища

О. С. Коваленко — 2026-05-29

Мета. Розроблення та наукове обґрунтування комплексної мультиагентної моделі координації логістичних процесів при зведенні житлових будинків у межах програм відбудови України. Дослідження спрямоване на вдосконалення організаційно-технологічних процесів за рахунок інтеграції реверсивних потоків відходів руйнації як стратегічного ресурсу, що забезпечує ресурсну автономність майданчиків та нівелює ризики функціонування в BANI-середовищі, включаючи енергетичні дефіцити та екстремальну логістичну турбулентність. Методика. Теоретичною базою дослідження є синтез теорії мультиагентних систем (MAS), концепції кіберфізичних систем (CPS) та термодинамічного аналізу організаційної ентропії. Для формалізації стохастичного попиту використано апарат Вінерівських процесів та логнормальний розподіл для моделювання Lead Time. Організаційна надійність оцінюється через ентропію Шеннона. Оптимізація параметрів управління здійснюється у багатокритеріальній постановці (мінімізація часу, витрат та ентропії) з використанням еволюційного алгоритму NSGA-II та методу прийняття рішень Dynamic TOPSIS із адаптивними ентропійними вагами для селекції робастних рішень. Результати. Встановлено, що впровадження децентралізованої координації на основі інтелектуальних агентів дозволяє знизити сукупні логістичні витрати на 15…20 % та скоротити тривалість критичного шляху проєкту на 18…20 % порівняно з традиційними детермінованими методами. Доведено, що перехід до стратегії Just-in-Case у поєднанні з локальною переробкою відходів руйнації забезпечує підвищення надійності Lead Time до 95…97 % в умовах інфраструктурних блокад. Обґрунтовано, що реверсивна логістика залізобетонного брухту дозволяє замістити до 20 % потреби в інертних матеріалах на місці та зменшити транспортне навантаження на пошкоджену міську мережу на 60 %. Оригінальність. Вперше розроблено модель логістичної стійкості житлового будівництва, яка інтегрує енергетичний профіль робіт як жорстке нелінійне обмеження за алгоритмом Energy-Aware RCPSP. Запропоновано новий протокол мультиагентної взаємодії, що формалізує потік відходів руйнації як активний ресурсний актив. Розроблено та обґрунтовано цифрову архітектуру Offline-First на основі безконфліктних типів даних (CRDT), що забезпечує математичну гарантію конвергенції логістичної інформації в умовах енергетичної нестабільності та перебоїв зв’язку. Практичне значення. Одержані результати створюють науково-методичне підґрунтя для прискорення темпів відновлення 13 % пошкодженого житлового фонду України. Запропонована модель інтегрується з державною системою DREAM, забезпечуючи радикальну прозорість та підзвітність використання $84 млрд інвестицій, визначених у звіті RDNA4.

Результати комплексного аналізу технічного стану сталезалізобетонних мостів на Львівській залізниці

С. О. Мельничук — 2026-05-29

Мета. Мета дослідження полягає у комплексному аналізі фактичного технічного стану експлуатованих сталезалізобетонних мостів на основі статистичної обробки даних за 2025 рік та спрямована на визначенні номенклатури та кількісних показників наявних дефектів, а також на виявлення закономірностей їх розподілу між ключовими елементами споруд для використання в наступних наукових дослідженнях та для розробки науково обґрунтованих рекомендацій щодо технічного обслуговування. Методика. Методика дослідження ґрунтується на системному підході до оцінки експлуатаційної надійності транспортних споруд з використанням методу документального аналізу, натурних візуальних та інструментальних обстежень та порівняльного аналізу. Результати. Результати свідчать, що понад 66 % досліджених споруд експлуатуються від 60 до 80 років і наближаються до межі свого розрахункового ресурсу. Встановлено, що ключовим каталізатором руйнівних процесів є порушення систем гідроізоляції та водовідведення мостового полотна, що в свою чергу призводить до постійного замокання, інтенсивної корозії сталевих балок, а також розморожування і вилуговування цементного каменя залізобетонних плит та тіла опор. Наукова новизна. Вперше проведено комплексну систематизацію та кількісне оцінювання технічного стану всіх експлуатованих сталезалізобетонних мостів (36 споруд) регіональної філії «Львівська залізниця» та встановлено чіткий причинно-наслідковий зв’язок між деградацією систем водовідведення мостового полотна та розвитком специфічних пошкоджень різнорідних матеріалів в умовах складного рельєфу та вологого клімату західного регіону України. Практична значимість. Практичне значення дослідження полягає у отриманні даних щодо актуального технічного стану сталезалізобетонних конструкцій мостів з метою впровадження науково обґрунтованих заходів з ремонту елементів та створення базису для проведення подальших наукових досліджень пов’язаних з роботою даних споруд.

Дослідження впливу довжини прогонової будови на підвищення несної здатності залізобетонних мостових балок при підсиленні зовнішнім попередньо напруженим армуванням

А. Д. Мінюкова — 2026-05-29

Мета. Метою дослідження є встановлення кількісної залежності між довжиною прогону існуючих залізобетонних балок мостів (типові балки серії Вип. 56, спроєктовані під навантаження Н-30) та відносною ефективністю їх підсилення методом зовнішнього попереднього напруженого армування. Кінцева мета полягає у забезпеченні безпечної експлуатації споруд за сучасних класів навантаження АК-15/НК-100. Методика. Проведено аналіз напружено-деформованого стану типових балок серії Вип. 56 довжиною 11,36 м, 16,76 м та 22,16 м. Моделі балок були побудовані на основі реальних геометричних розмірів із використанням професійного розрахункового програмного комплексу LIRA-SAPR. Такий підхід дозволив змоделювати просторову поведінку конструкції та врахувати фактичні граничні умови та прикладені навантаження. Розрахунки проводилися для балок з різною довжиною прольоту. Для забезпечення несучої здатності стандартного типу балки, що зазвичай використовується в існуючих автомобільних мостах України, за сучасних транспортних навантажень, необхідну додаткову площу армування визначали за відповідною розрахунковою формулою. Результати. Чисельний аналіз підтвердив, що застосування зовнішнього попередньо напруженого армування забезпечує необхідну несучу здатність для всіх розглянутих прогонових будов. Встановлено, що хоча абсолютне зростання несучої здатності істотно збільшується зі збільшенням довжини прогону, відносна ефективність підсилення водночас помітно знижується: зі збільшенням довжини балки темпи приросту ефекту від підсилення сповільнюються. Наукова новизна. Наукова новизна дослідження полягає в отриманих результатах чисельного аналізу, які дозволили встановити та кількісно оцінити функціональну залежність між довжиною прогону та відносною ефективністю методу зовнішнього попереднього напруження, а також у введенні нових критеріїв для структурної діагностики. Практична значимість. Дослідження пропонує науково обґрунтований інженерний алгоритм для масової модернізації типових мостових балок, що забезпечує економічно ефективний шлях відновлення безпеки, довговічності та відповідності споруд вимогам класу навантаження АК-15.

Метод оцінювання гідравлічного та ерозійного захисту водопропускних труб

А. М. Онищенко — 2026-05-29

Мета. Основною метою проведеного дослідження є наукове обґрунтування та розробка комплексного методу оцінювання гідравлічного стану та ерозійного захисту водопропускних труб у дорожньому будівництві. Робота спрямована на створення цілісного підходу, який би дозволяв враховувати складну взаємодію різних типів регулювання потоку – на вході та виході зі споруди – залежно від гідрологічних умов та геометричних параметрів об’єкта. Методика. Методологічна база дослідження ґрунтується на фундаментальних положеннях гідравліки відкритих потоків, зокрема на аналізі енергетичного рівняння Бернуллі та емпіричного рівняння Маннінга для встановлення залежностей між витратою води та морфометричними характеристиками русла. У ході роботи застосовано методи послідовних наближень (ітераційні процедури) для точного розрахунку нормальної та критичної глибин у трубах кругового та прямокутного перерізів, що дозволяє коректно класифікувати режим течії. Оцінювання ерозійних процесів базується на використанні сучасних емпіричних моделей, які пов’язують кінетичну енергію потоку (виражену через число Фруда) та відносний рівень води в нижньому б’єфі з необхідними параметрами захисного настилу. Результати. У результаті дослідження було систематизовано фізичні умови та критерії виникнення режимів регулювання потоку на вході та виході водопропускних труб, що дозволило сформувати адаптивний математичний апарат для розрахунку пропускної здатності споруд за різних сценаріїв наповнення. Було доведено, що традиційні методи проєктування часто недооцінюють швидкісний режим на виході, що призводить до виникнення надкритичних потоків, які потребують обов’язкового влаштування енергопоглинаючих захисних настилів. На основі проведених розрахунків представлено уточнений набір формул для обчислення необхідної довжини (L) кам’яного накиду. Крім того, розроблено класифікацію розмірів кам’яного матеріалу залежно від діаметра труби та гідравлічного напору, що дозволяє оптимізувати витрати матеріалів при забезпеченні надійності споруди. Наукова новизна. Наукова новизна отриманих результатів полягає в удосконаленні теоретичного підходу до оцінки гідравлічної ефективності водопропускних труб шляхом інтеграції безрозмірних функцій регулювання вхідного отвору з динамічними показниками нижнього б’єфа. Вперше запропоновано методику, яка одночасно враховує варіативність рівнів води за спорудою при розрахунку параметрів ерозійної стійкості, що дозволяє уникнути помилок при проектуванні захисту в умовах змінного підпору. Додатково обґрунтовано використання наближених експліцитних формул для швидкого визначення критичних параметрів потоку, що значно спрощує процедуру гідравлічного аналізу складних перехідних режимів без втрати точності, необхідної для інженерних розрахунків. Практична значимість. Розроблена методика дозволяє інженерам-проєктувальникам ще на стадії розробки документації точно прогнозувати ризики виникнення переливу води через дорожнє полотно та мінімізувати ймовірність аварійних ситуацій. Отримані дані щодо раціонального вибору класів кам’яного накиду для труб діаметром до 1,5 м дозволяють типово уніфікувати рішення з інженерного захисту територій, знизити експлуатаційні витрати на утримання водопропускних споруд та подовжити термін їхнього безремонтної служби.

Аналіз існуючих проблем та підходів до подовження ресурсу залізобетонних конструкцій колії і споруд метрополітену (огляд)

О. О. Овчинніков — 2026-05-29

Мета. У статті представлено комплексний аналіз існуючих проблем, пов’язаних із довговічністю та строком служби залізобетонних колійних конструкцій і споруд метрополітену, що експлуатуються в умовах інтенсивних навантажень та впливу агресивних факторів навколишнього середовища. Методологія. Особливу увагу приділено специфічним експлуатаційним особливостям інфраструктури метрополітену, зокрема циклічним і динамічним навантаженням, проникненню вологи, температурним коливанням, блукаючим струмам та хімічно агресивним середовищам, які суттєво прискорюють деградацію залізобетонних елементів. Результати. Розглянуто основні механізми руйнування бетонних і залізобетонних конструкцій, зокрема корозію арматури, фізико-хімічну деградацію цементної матриці, накопичення втомних пошкоджень, розвиток тріщин та вплив нестабільності ґрунтової основи на конструктивну роботу колійних систем. Показано, що ці процеси мають кумулятивний характер і призводять до зниження несучої здатності, експлуатаційної придатності та загальної експлуатаційної надійності споруд метрополітену. Наукова новизна. У роботі наведено науковий огляд сучасних підходів до подовження строку служби залізобетонних конструкцій, що охоплюють матеріалознавчі рішення, конструктивні та проєктні удосконалення, сучасні методи розрахунку та експлуатаційні заходи. Особливу увагу приділено захисним стратегіям від агресивних впливів, зокрема застосуванню високоміцних бетонів, корозійностійкої арматури, захисних покриттів і ремонтних систем. Крім того, проаналізовано методи моделювання строку служби, які враховують кінетику корозії та умови впливу навколишнього середовища. Практична цінність. У дослідженні також підкреслено зростаючу роль цифрових технологій, зокрема систем моніторингу технічного стану конструкцій, методів неруйнівного контролю та моделей прогнозного технічного обслуговування на основі даних, у забезпеченні довготривалої надійності інфраструктури метрополітену. Показано, що комплексне застосування захисних, відновлювальних і прогнозних заходів дозволяє суттєво підвищити довговічність, безпеку та експлуатаційну ефективність залізобетонних колійних конструкцій і споруд метрополітену.

Автоматизовані системи керування та інформаційної безпеки промисловості та експлуатації будівельних продуктів

С. В. Пастухова — 2026-05-29

Мета. Дослідження спрямоване на розробку інтегрованого інформаційно-управлінського середовища для забезпечення безперебійної цифрової трансформації даних на всіх етапах життєвого циклу житлового об’єкта – від проєктування до експлуатації. Методика. Запропоновано концептуальну модель Інтегрованої структури інтелекту будівлі (IBIF) як кіберфізичну систему, що поєднує геометрично-семантичну кулю (BIM), сенсорно-аналітичну кулю (IoT, мобільні додатки, ERP) та кулю управління-керування (BMS, SCADA, CMMS). IBIF формалізовано у вигляді кортежу ⟨B, S, U, F⟩, де функція перетворення F забезпечить автоматичне оновлення управлінських рішень на основі аналізу даних. Модель була перевірена за допомогою моделювання за допомогою Autodesk Revit, Dynamo, Power BI та інтелектуальної BMS на базі Niagara Framework. Також інтегровано спеціалізовані підходи: оптимізація розміщення камер на основі 4D-графіки та аналіз ефективності повітряного потоку в центрах обробки даних на основі метрик SHI/RCI. Результати. Впровадження IBIF дозволило скоротити години реагування на аварійні ситуації на 81 % (з 4,2 до 0,8 на рік), зменшити споживання енергії на 23 % (зі 185 до 142 кВт рік/м²/рік) та витрати на технічне обслуговування на 34 %, а кількість переваг у комунікації між субпідрядниками – на 78 %. У центрі обробки даних PUE зменшився до 1,46, а в офісі покриття критичних зон камерами збільшилося до 94 %. Наукова новизна. IBIF впроваджує концепцію Digital Twin, перетворюючи BIM-модель на адаптивний інтелектуальний агент, заснований на прогнозному управлінні. Спочатку було запропоновано єдину архітектуру, яка інтегрує предметно-орієнтовані методи (візуальний моніторинг, аналіз повітряного потоку) в рамках принципу єдиного джерела істини. Практичне значення. Модель IBIF є масштабованою, міжгалузевою та комплексною зі значними галузевими платформами, що робить її придатною для широкого використання генеральними підрядниками, операторами центрів обробки даних та муніципальними службами.

Модифікації геотехнічних конструктивно-технологічних рішень із використанням ґрунтоцементу

Ю. Л. Винников — 2026-05-29

Мета. Удосконалення (модифікація) відомих геотехнічних конструктивно-технологічних рішень із використанням ґрунтоцементу для певних областей їх раціонального використання. Методика. Проаналізовано сучасні вже апробовані напрямки у геотехнічних конструктивно-технологічних рішеннях з використанням ґрунтоцементу у складних інженерно-геологічних і гідрогеологічних умовах, а також за умов щільної міської забудови, зокрема ґрунтоцементні палі, фундаменти, елементи та споруди спеціального призначення зі значним діапазоном параметрів. Нові технічні рішення порівнюються з найбільш близькими технічними рішеннями. При цьому виявляються їх переваги та недоліки, суттєві ознаки, загальні з об’єктом, що заявляється, завдання, покладене в основу корисної моделі, спосіб його вирішення, суть корисної моделі, її можливі параметри, область раціонального використання і т. ін. Результати. Отримано патенти на корисну модель, в яких удосконалені геотехнічні конструктивно-технологічні рішення із використанням ґрунтоцементу за наступними напрямками: ґрунтоцементні палі під нові будівлі та споруди; армовані ґрунтоцементними елементами основи та ґрунтові масиви; сховища промислових і побутових відходів; стінки захисних (фортифікаційних) споруд у слабких ґрунтах; споруди спеціального призначення і т. ін. Наукова новизна. Удосконалено геотехнічні конструктивно-технологічні рішення при застосуванні ґрунтоцементу у певних областях їх раціонального використання, зокрема для: підвищення несучої здатності паль, а також міцності штучних основ і масивів з ґрунтоцементних елементів; зниження вартості та трудомісткості зведення штучних основ з ґрунтоцементних елементів тимчасових споруд і стінок захисних (фортифікаційних) споруд у слабких ґрунтах; високої водонепроникності сховищ промислових і побутових відходів; реалізації екологічних проєктів. Практична значимість. Розширення можливостей і підвищення ефективності використання ґрунтоцементу в геотехніці за складних інженерно-геологічних і гідрогеологічних умов.