до 2021 р. "Вісник Придніпровської державної академії будівництва та архітектури" http://srd.pgasa.dp.ua:8080/xmlui/handle/123456789/6324 2026-04-28T09:54:03Z 2026-04-28T09:54:03Z Кожемякіна, Ірина Филимонівна Kozhemiakina, Iryna Сахарчук, Сергій Володимирович Sakharchuk, Serhii Заварикін, Сергій Леонідович Zavarykin, Sergiy http://srd.pgasa.dp.ua:8080/xmlui/handle/123456789/16932 2026-04-28T09:49:36Z 2026-02-01T00:00:00Z

Название: Новітні підходи та методи оптимального проєктування конструкцій (огляд) Авторы: Кожемякіна, Ірина Филимонівна; Kozhemiakina, Iryna; Сахарчук, Сергій Володимирович; Sakharchuk, Serhii; Заварикін, Сергій Леонідович; Zavarykin, Sergiy Краткий осмотр (реферат): UK: Вирішення проблем сучасної інженерії, що пов’язані з безпекою та надійністю різноманітних споруд і систем, визначає актуальність теми. Для розвя’зання цих проблем потрібні інноваційні підходи для проєктування і розрахунку конструкцій. Оптимальне проєктування конструкцій є пошуком «золотої середини» в сучасному інженерному аналізі, що спрямоване на підвищення ефективності, безпеки та стійкості систем у різних галузях, включаючи цивільне будівництво, аерокосмічну та автомобільну промисловість. Новітні підходи трансформували методи оптимізації, перетворивши їх з суто теоретичних розрахунків на практичний інструмент завдяки значним досягненням в обчислювальних технологіях. Мета дослідження – розглянути ключові методології, такі як оптимізація розмірів, форм та топології, та сучасні обчислювальні підходи, включаючи методи, диференціальні рівняння, стохастичну оптимізацію та інтеграцію машинного навчання. Оцінити ефективність методів через можливість їх застосування. Методика. Аналіз сучасних напрямків оптимального проектування. Особливу увагу приділити застосуванню цих методів у динамічному проєктуванні та в умовах невизначеності, підкреслюючи їхню здатність вирішувати складні, багатовимірні проблеми. Результати. Виконано аналітичне дослідження сучасних методів оптимального проєктування. Огляд висвітлює напрямки розвитку оптимального проектування: стохастична, адаптивна, багатоцільова оптимізація, оптимізація при дії динамічних та сейсмічних навантажень; адитивне виробництво, що розширює межі можливого у проєктуванні конструкцій. Висвітлено поточні виклики, такі як потреба в інтерпретованих моделях штучного інтелекту та масштабованість цифрових двійників, а також намічені майбутні напрямки досліджень, спрямовані на подальше підвищення ефективності, надійності та екологічності оптимальних рішень.; EN: Addressing the challenges of modern engineering related to the safety and reliability of various structures and systems defines the relevance of this topic. Solving these challenges requires innovative approaches to the design and analysis of structures. Optimal design of structures represents a search for the “golden mean” in contemporary engineering analysis, aimed at improving efficiency, safety, and robustness across diverse fields, including civil engineering, aerospace, and the automotive industry. Recent advances have transformed optimization methods from purely theoretical constructs into practical tools, largely due to significant progress in computational technologies. Purpose. The objective is to review key methodologies – such as size, shape, and topology optimization – and modern computational approaches, including variational methods, differential equations, stochastic optimization, and the integration of machine learning, while assessing their effectiveness through potential applications. Methodology. The study involves an analytical review of current trends in structural optimization, with particular attention to their application in dynamic design and under uncertainty, emphasizing their ability to address complex, multidimensional problems. The results. An analytical investigation of contemporary methods of optimal design has been conducted. The review highlights major directions in the development of structural optimization: stochastic, adaptive, and multi-objective optimization; optimization under dynamic and seismic loads; and additive manufacturing, which expands the frontiers of structural design. Current challenges are outlined, including the need for interpretable artificial intelligence models and the scalability of digital twins, along with prospective research directions aimed at further enhancing the efficiency, reliability, and sustainability of optimal solutions.

2026-02-01T00:00:00Z Давидов, Ігор Ігорович Davydov, Igor Чабан, Вячеслав Петрович Chaban, Viacheslav Ковтун-Горбачова, Тетяна Анатоліївна Kovtun-Horbachova, Tetiana Ковтун, К. А. Kovtun, K. A. http://srd.pgasa.dp.ua:8080/xmlui/handle/123456789/16930 2026-04-28T09:33:11Z 2026-02-01T00:00:00Z

Название: Аналіз впливу динамічних характеристик на розвиток прогресуючого обвалення будівельних конструкцій. Авторы: Давидов, Ігор Ігорович; Davydov, Igor; Чабан, Вячеслав Петрович; Chaban, Viacheslav; Ковтун-Горбачова, Тетяна Анатоліївна; Kovtun-Horbachova, Tetiana; Ковтун, К. А.; Kovtun, K. A. Краткий осмотр (реферат): UK: У роботі досліджено вплив динамічних характеристик будівельних конструкцій на механізми розвитку прогресуючого обвалення. Показано, що власні частоти, форми коливань та рівень демпфування істотно впливають на характер поширення обвалення після первинного руйнування одного або кількох несучих елементів. На основі отриманих результатів сформульовано критерії оцінки вразливості конструкцій до прогресуючого обвалення з урахуванням їх динамічних характеристик. Мета статті. Метою дослідження є встановлення взаємозв’язку між динамічними характеристиками будівельної конструкції та механізмами розвитку прогресуючого обвалення. Особлива увага приділяється впливу власних частот, форм коливань та рівня демпфування на ймовірність збудження конструкції до стану втрати стійкості або подальшого руйнування. На прикладі чисельного аналізу будівлі зі сталевим каркасом показано, що існує пряма залежність між локальними пошкодженнями та перерозподілом жорсткості конструктивної системи. Аналіз змін динамічних характеристик дає змогу ідентифікувати потенційно небезпечні зони зі зниженим опором до прогресуючого руйнування. Для оцінки вразливості до обвалення доцільно визначати перші 3–5 власних частот коливань, відповідні форми коливань, а також показники демпфування. Значне зниження жорсткості призводить до локалізації коливань, зростання амплітуд і потенційного накопичення енергії. Якщо система не в змозі погасити коливання через недостатнє демпфування, можливе каскадне руйнування. Критичними сигналами є зниження частоти більш ніж на 30 %, зростання амплітуди деформацій понад 50 %, поява локалізованих форм коливань, зменшення демпфування. Запропоновано уточнення до умов енергетичного підходу при оцінюванні поширення прогресуючого обвалення з урахуванням динамічних характеристик та локалізації деформацій у формах коливань (тобто структурної вразливості). Уточнено умови визначення динамічного коефіцієнта з урахуванням спектра частот і демпфування. Сформульовано завдання конструктивного формоутворення на основі динамічного аналізу з метою підвищення опору прогресуючому обваленню. Висновки. Використання динамічних коефіцієнтів (ударних множників), рекомендованих нормативними документами, є виправданим, але недостатнім без урахування індивідуальних характеристик конкретної конструкції. Аналіз власних форм коливань конструкцій будівлі можуть відображати потенційно слабкі місця, де деформації та напруження в конструкціях будуть найбільшими. Це важливо при прогнозуванні механізму розвитку прогресуючого обвалення. Результати дослідження можуть бути використані при оцінці вразливості існуючих будівель, а також при проєктуванні нових конструкцій, стійких до прогресуючого обвалення згідно з сучасними вимогами безпеки.; EN: The paper investigates the influence of dynamic characteristics of building structures on the mechanisms of progressive collapse development. It is shown that natural frequencies, mode shapes, and damping levels significantly affect the propagation pattern of collapse following the initial failure of one or more load-bearing elements. Based on the obtained results, vulnerability assessment criteria are formulated that take into account the dynamic properties of structures. Purpose of the article. The purpose of this study is to establish the relationship between the dynamic characteristics of a structural system and the mechanisms of progressive collapse development. Special attention is given to the effect of natural frequencies, vibration modes, and damping level on the likelihood of structural excitation leading to instability or further collapse. Based on a numerical analysis of a steel-framed building, a direct relationship is demonstrated between local damage and the redistribution of stiffness in the structural system. The analysis of changes in dynamic characteristics makes it possible to identify potentially vulnerable zones with reduced resistance to progressive collapse. To assess collapse vulnerability, it is advisable to determine the first 3–5 natural frequencies and corresponding mode shapes, as well as damping properties. A significant reduction in stiffness leads to the localization of vibrations, increased amplitudes, and potential energy accumulation. If the system is unable to dissipate vibrations due to insufficient damping, cascading failure may occur. Critical warning signs include a frequency decrease of more than 30 %, an increase in deformation amplitude by over 50 %, the emergence of localized vibration modes, and a reduction in damping. Clarifications are proposed to the conditions of the energy-based approach for evaluating the propagation of progressive collapse, taking into account dynamic characteristics and the localization of deformations within vibration modes (i. e., structural vulnerability). The criteria for determining the dynamic coefficient are refined to consider the frequency spectrum and damping. Design tasks are formulated based on dynamic analysis to enhance resistance to progressive collapse. Conclusions. The use of dynamic coefficients (impact factors) recommended by building codes is justified but insufficient without considering the individual properties of the specific structure. The analysis of structural vibration modes can reveal potential weak spots where deformations and stresses are expected to be the highest. This is crucial for predicting the mechanisms of progressive collapse propagation. The results of this research can be applied in assessing the vulnerability of existing buildings and in designing new structures resistant to progressive collapse in accordance with modern safety requirements.

2026-02-01T00:00:00Z Смолін, Денис Олександрович Smolin, Denys Шинкевич, О. І. Shynkevych, Oleksandr http://srd.pgasa.dp.ua:8080/xmlui/handle/123456789/16928 2026-04-28T09:19:46Z 2026-02-01T00:00:00Z

Название: Дискретно-армовані ремонтні розчини Авторы: Смолін, Денис Олександрович; Smolin, Denys; Шинкевич, О. І.; Shynkevych, Oleksandr Краткий осмотр (реферат): UK: Сучасні ремонтні розчини для відновлення та підсилення конструкцій повинні мати підвищену тріщиностійкість, адгезію до основи та довговічність. Одним із ефективних підходів є використання дискретного армування – введення в’яжучої матриці коротких волокон різної природи, які забезпечують мікроармування на всьому об’ємі. В склад сучасних ремонтних сумішей, окрім мінеральних в’яжучих, вводяться також поверхнево-активні речовини та пластифікатори, що регулюють процеси гідратації, структуроутворення і властивості штучного каменю. Пластифікатори дозволяють знизити водопотребу та підвищити щільність структури. Особливу увагу привертають системи на основі алюмінатних, сульфатних і сульфоалюмінатних в’яжучих, оскільки вони забезпечують швидкий набір міцності та формування стабільної кристалічної структури. Мета статі – обґрунтування вибору складу дискретноармованих ремонтних розчинів для підвищення адгезії, зниження усадочних деформацій і запобігання утворенню тріщин при твердінні. Висновки. Проведені дослідження впливу вмісту волокон різних типів (поліпропіленових, сталевих, базальтових) на фізико-механічні показники та реологічні властивості розчинів. Показано, що введення 0,5–1,0% коротких поліпропіленових волокон знижує ризик усадочних тріщин і підвищує тріщиностійкість, а сталеві та базальтові волокна збільшують міцність на розтяг при згині до 20–30%. Отримано комплекс експериментально-статистичних моделей наномодифікованих композицій на основі глиноземистого цементу та гіпсу, що дають можливість визначення впливу вхідних факторів на зростання основних фізико-механічних властивостей. Дослідженнями установлено співвідношення базових компонентів композиту на основі 70% глиноземистого цементу, 30% гіпсу і пластифікатору Sika VG Sika = 0,10÷0,40; Глиноземистий цемент = 69,72÷69,93; Гіпс = 29,88÷29,97. Згідно технології виготовлення зменшено кількість компонентів до мінімуму і отримано систему в’яжуче – заповнювач – пластифікатор. З економічної сторони в залежності від вимог замовника можна регулювати витрату глиноземистого цементу та гіпсової в’яжучої речовини в границях приблизно 10%.; EN: Modern repair mortars for the restoration and strengthening of structures must demonstrate enhanced crack resistance, adhesion to the substrate and durability. One of the effective approaches is the use of discrete reinforcement, which involves introducing short fibers of various origins into the binding matrix, thereby providing micro-reinforcement throughout the entire volume. In addition to mineral binders, modern repair mortars contain surfactants and plasticizers that regulate hydration, structure formation, and the properties of the artificial stone. Plasticizers reduce water demand and increase structural density. Particular attention is given to systems based on aluminate, sulfate and sulfoaluminate binders, as they provide rapid strength development and the formation of a stable crystalline structure. The purpose of this article is to justify the selection of compositions for repair mortars reinforced with discrete fibers to enhance adhesion, reduce shrinkage deformations and prevent crack formation during curing. Conclusions. Studies have been conducted on the influence of the content of various types of fibers (polypropylene, steel, basalt) on the physical and mechanical characteristics and rheological behavior of the mortars. It has been shown that the introduction of 0.5–1.0 % short polypropylene fibers reduces the risk of shrinkage cracks and increases crack resistance, while steel and basalt fibers increase tensile strength in bending by up to 20–30 %. A set of experimental and statistical models of nano-modified compositions based on alumina cement and gypsum has been obtained, enabling the determination of the influence of input factors on the development of key physical and mechanical properties. The studies has established the proportion of the basic components of the composite based on 70 % alumina cement, 30 % gypsum, and the plasticizer Sika VG as follows: Sika VG = 0,10÷0,40; Alumina cement = 69,72÷69,93; Gypsum = 29,88÷29,97. According to the manufacturing technology, the number of components has been reduced to a minimum, resulting in a binder ‒ filler ‒ plasticizer system. In economic terms, depending on the customer's requirements, the consumption of alumina cement and gypsum binder can be adjusted by approximately 10%.

2026-02-01T00:00:00Z Воробйов, Віктор Васильович Vorobiov, Vyktor Шило, Ольга Семенівна Shylo, Olha http://srd.pgasa.dp.ua:8080/xmlui/handle/123456789/16926 2026-04-28T08:32:18Z 2026-02-01T00:00:00Z

Название: Кількісні і якісні особливості взаємодії архітектурних та містобудівних аспектів трансформації селітебних територій міста Авторы: Воробйов, Віктор Васильович; Vorobiov, Vyktor; Шило, Ольга Семенівна; Shylo, Olha Краткий осмотр (реферат): UK: Станом на 2025 рік в Україні, у тому числі в Дніпрі, не проводилися дослідження кількісних та якісних особливостей взаємодії архітектурних та містобудівних аспектів трансформації селищних територій міст. Хоча проблема ця назріла давно: протягом лише кількох минулих років стрімко змінювалася економічна та соціально-демографічна ситуація, військово-політичні обставини та інженерно-технічні можливості, природно-кліматичні умови та психофізіологічні властивості людини. Кожен із перелічених факторів різною мірою впливав і впливає на функціонально-планувальну та об'ємно-просторову структуру селітебних територій. Колишні моделі розуміння суті селітебних територій міста потрібно переглядати і з ще однієї причини ‒ причини генерації нових наукових знань про фізичну реальність не тільки в рамках уже існуючих методик роботи з містом, а й у рамках принципово нових досягнень у галузі знань, які вказують на головне: теорію та практику архітектури та містобудування треба наповнювати новими методами обліку новостворених властивостей середовища. Склад проектних документів – змінювати, у тому числі доповнювати їх новою інформацією, яка має як якісні, так і кількісні характеристики. Назріла потреба розкрити цю проблему та показати, які кількісні та якісні особливості взаємодії архітектурних та містобудівних аспектів трансформації селітебних територій міста потрібно враховувати у терії та практиці архітектури та містобудування. Мета статті – розкрити кількісні і якісні особливості взаємодії архітектурних та містобудівних аспектів трансформації селитебних територій міста для їх подальшого використання в теорії та практиці архітектурно-містобудівного проектування.; EN: As of 2025, in Ukraine, including in Dnipro, no studies have been conducted on the quantitative and qualitative features of the interaction of architectural and urban planning aspects of the transformation of residential areas of cities. Although this problem has been brewing for a long time: over the course of just a few years, the economic and socio-demographic situation, military-political circumstances and engineering and technical capabilities, natural and climatic conditions and psychophysiological properties of man have changed rapidly. Each of the listed factors has influenced and influences to varying degrees the functional-planning and spatial-volume structure of residential areas. Previous models of understanding the essence of the city's residential areas need to be revised for another reason - the reason for generating new scientific knowledge about physical reality not only within the framework of existing methods of working with the city, but also within the framework of fundamentally new achievements in the field of knowledge that point to the main thing: the theory and practice of architecture and urban planning must be filled with new methods of accounting for newly discovered properties of the environment. The composition of design documents must be changed, including supplementing them with new information that has both quantitative and quantitative characteristics. There is a need to uncover this problem. The purpose of the article reveal the simple and clear features of the interaction between architectural and place-based aspects of the transformation of residential areas for their further development in theory and practice architectural and place-based design.

2026-02-01T00:00:00Z