https://ir.lib.vntu.edu.ua//handle/123456789/49876 Tue, 14 Apr 2026 18:52:56 GMT 2026-04-14T18:52:56Z https://ir.lib.vntu.edu.ua//handle/123456789/50468 Дослідження механізму теплопередачі та теплотехнічних характеристик зольного бетону з пшеничної соломи Чжионг, Го; Джеджула, В. В.; Zhiyong, Guo; Dzhedzhula, V. A large number of rural residential buildings in the world did not take effective thermal insulation measures. The poorthermal insulation performance of the envelope led to low indoor temperatures in winter, and energy consumption was huge.The purpose of this study was to explore the effect of wheat straw and fly ash incorporated into concrete on its thermalproperties, and to provide a low-cost and energy-efficient solution for rural building wall materials. The experiment involvedpreparing concrete block samples containing different doses of fly ash and straw, building an experimental platform todetermine compressive strength and thermal conductivity, and simulating different humid environments using a saturatedsaline solution to analyse the effect of moisture content on thermal conductivity. The effect of moisture content on thermalconductivity was analysed by simulating different humidity environments with saturated salt solution. Combined with data fittingand comparative analysis, the mechanism of straw admixture, morphology and humidity on the material properties wasrevealed. The study showed that the thermal conductivity of wheat straw fly ash concrete decreased gradually as the contentof fly ash and straw increased, and the larger the content, the smaller the thermal conductivity. The thermal conductivity ofwheat straw fly ash concrete increased significantly with the increase in air humidity, and the relationship between moisturecontent and thermal conductivity was closely related to the content of straw and fly ash. The incorporation of fly ash and strawin concrete effectively improved the thermal insulation performance of building materials, and was an effective alternative forimproving building energy efficiency and reducing carbon emissionsВелика кількість сільських житлових будівель у світі не має ефективних заходів теплової ізоляції. Незадовільнітеплозахисні властивості огороджувальних конструкцій призводять до низьких температур у приміщеннях узимкута до значного енергоспоживання. Метою даного дослідження було вивчення впливу додавання пшеничної соломита золовідходів у бетон на його теплотехнічні властивості з метою надання маловартісного таенергоефективного рішення для виготовлення стінових матеріалів сільських будівель. У межах експериментубуло підготовлено зразки бетонних блоків із різним дозуванням золи та соломи, створено експериментальнуплатформу для визначення межі міцності на стиск і теплопровідності, а також змодельовано різні умови вологостіза допомогою насичених сольових розчинів з метою аналізу впливу вологості на теплопровідність. Вплив вологостіна теплопровідність аналізувався шляхом моделювання середовищ із різними рівнями вологості за допомогоюнасичених сольових розчинів. На основі апроксимації експериментальних даних та порівняльного аналізу буловиявлено механізм впливу домішок соломи, морфологічних характеристик та вологості на властивостіматеріалу. Дослідження показало, що теплопровідність бетону з пшеничною соломою та золою поступовозменшувалася зі зростанням вмісту золи та соломи; чим вищий їхній вміст, тим нижчою була теплопровідність.Теплопровідність такого бетону значно зростала зі збільшенням вологості повітря, і взаємозв’язок між вологістюта теплопровідністю виявився тісно пов’язаним зі змістом соломи та золи. Введення золи та соломи до складубетону ефективно покращує теплозахисні характеристики будівельних матеріалів і є дієвою альтернативою дляпідвищення енергоефективності будівель та зменшення викидів вуглецю Wed, 01 Jan 2025 00:00:00 GMT https://ir.lib.vntu.edu.ua//handle/123456789/50468 2025-01-01T00:00:00Z https://ir.lib.vntu.edu.ua//handle/123456789/50323 Моделювання напружено-деформованого стану опор шляхопроводу із прорізом для проїзду автотранспорту для раціонального проектування Попов, В. О.; Маєвська, І. В.; Попова, А. В.; Агарков, М. С.; Popov, V.; Majewska, І.; Popova, А.; Aharkov, М. In the paper have been described a principled rational design solution for overpass piers, which must have the possibility of through-passage for vehicles through the piers, as a result of the complex urban planning situation, characteristic of the dense construction of typical regional and district cities of Ukraine. Thus, the pier have to simultaneously perform the function of maintaining the span structure of the overpass, and also ensure the technological possibility of laying at the level of the base of the pier of the roadway. Have been considered several basic constructive options for the arrangement of passage piers, which are arranged on weak soils. Have been analyzed the advantages and disadvantages of each. Among the selected options have been chosen the most rational one in the form of a monolithic P-shaped frame structure on the base of pile foundations, united by a solid slab grid. Have been also presented method of selecting the geometric parameters of the main structural components of such pier. The proposed engineering solutions were illustrated on the example of the designed overpass in the Vinnytsia city. Have been developed a fragment of the general plan of the overpass and the architectural form of the pier with a passage in the form of a spatial -shaped frame for this example. Have been carried out the selection of rational geometric parameters of the proposed architectural form taking into account the rules of traffic according by the described method. Have been developed a 3D-model of the specified architectural solution of the pier with a passage using the finite element method by standard software Lira-SAPR. Have been evaluated the most dangerous combinations of loads, which include technological effects on the structure at the level of the span of the overpass structure and at the level of roadway along the body of the support foundations. Have been analyzed the stress-strain state of the pier. Have been performed preliminary strength calculations for the developed model of the road pier and have been determined the most dangerous cross-sections, in which the maximum force and bending moment factors operate. Have been proven that the most loaded structural elements of the passage pier are the crossbar system that supports the span structure of the overpass, due to the large distance between the support posts, as well as the foundation structure, due to the horizontal components that arise during the movement of vehicles.; У статті описано принципове раціональне конструктивне рішення опор шляхопроводів, які, внаслідок складноїмістобудівної ситуації, характерної для щільної забудови типових обласних та районних центрів України, повиннімати можливість наскрізного проїзду для автотранспорту крізь опору. Таким чином, опора має одночасно виконуватифункцію підтримання пролітної будови шляхопроводу, а, також, забезпечувати технологічну можливість прокладанняв рівні основи опори автомобільного проїзду. Розглянуто декілька принципових конструктивних варіантівулаштування проїзних опор, що улаштовуються на слабких ґрунтах. Проаналізовано переваги та недоліки кожного зваріантів. Серед обраних варіантів вибрано найбільш раціональний – у вигляді монолітної рамної «П»-подібноїконструкції на пальових фундаментах, що об`єднані суцільним плитним ростверком. Наведено, також, методикупідбору геометричних параметрів основних конструктивних компонент такої опори. Запропоновані інженерні рішенняпроілюстровані на конкретному прикладі – проектованому шляхопроводі у м. Вінниці. Для зазначеного прикладурозроблено фрагмент генерального плану шляхопроводу та архітектурну форму опори з проїздом у виглядіпросторової «П»-подібної рами. Для запропонованої архітектурної форми виконано підбір раціональних геометричнихпараметрів з урахуванням правил дорожнього руху за викладеною методикою. Для зазначеного архітектурногорішення опори з проїздом розроблено модель споруди у просторовій постановці методом скінчених елементів звикористанням стандартного програмного комплексу «Lira-САПР». Оцінено найбільш несприятливі комбінаціїнавантажень, які включають технологічні впливи на споруду у рівні пролітної будови шляхопроводу та в рівні проїздупо тілу фундаментів опори. Проаналізовано напружено-деформований стан опори. Для розробленої моделі проїзноїопори виконані попередні міцнісні розрахунки та визначено найбільш небезпечні перерізи, в яких діють максимальнісилові та моментні фактори. Доведено, що найбільш навантаженими конструктивними елементами опори з проїздомє ригельна система, що підтримує пролітну будову шляхопроводу, внаслідок великої відстані між стійками опори, атакож, конструкції фундаментів, внаслідок горизонтальних складових, що виникають при русі автотранспорту.Виконані розрахунки підтверджують, з точки зору міцності і жорсткості, принципову можливість улаштування тараціональність обраного конструктивного рішення опори із проїздом. Wed, 01 Jan 2025 00:00:00 GMT https://ir.lib.vntu.edu.ua//handle/123456789/50323 2025-01-01T00:00:00Z https://ir.lib.vntu.edu.ua//handle/123456789/49948 Використання ГІС у інженерно-геодезичних вишукуваннях при проектуванні доріг Бондар, А. В.; Максименко, М. А.; Bondar, A.; Maksymenko, M. The article examines modern approaches to the use of Geographic Information Systems (GIS) in engineering and geological surveys for highway design. The research addresses the key tasks of the pre-design stage: collection and structuring of topographic and geodetic data, analysis of relief, geological structure, hydrology, and environmental constraints. It is shown that traditional methods, including tacheometry, leveling, and drilling, while ensuring high accuracy, have significant limitations such as long fieldwork duration, high costs, and poor integration with digital models. International experience in applying advanced technologies is analyzed, including the use of GNSS, UAV, LiDAR, remote sensing (RS), and the GSI3D methodology for building three-dimensional geological models. GIS is identified as the central tool for integrating heterogeneous datasets into a unified spatial-attribute database. Examples of multi-criteria alignment optimization are reviewed, particularly the integration of GIS with genetic algorithms (Jha et al., 2004) and BIM–GIS approaches (Zhao et al., 2019). Special attention is paid to GIS-based assessment of geometric design in mountainous terrain (Zhang et al., 2021). The Ukrainian context is represented by the development of the State Road GIS (GISDA), research by the Road Research Institute (NIDI), as well as works by Fomenko (2019) and Ratushniak (2009), which emphasize the challenges of data standardization and integration of engineering surveys into digital environments. The main advantages of GIS implementation are identified: reduction of data collection time, higher accuracy of measurements, cost savings due to fewer redesigns, scenario-based analysis, and stakeholder involvement via web-GIS platforms. Therefore, GIS is considered as an innovative tool for optimizing engineering and geological surveys, providing a new methodological framework for highway design in Ukraine and aligning national practices with international standards.; У статті досліджено сучасні підходи до використання геоінформаційних систем (ГІС) у процесі інженерно-геодезичних та геологічних вишукувань при проєктуванні автомобільних доріг. Розглянуто комплекс завдань, щопостають на етапі передпроєктних досліджень: збір і структурування топографо-геодезичних даних, аналізрельєфу, геологічної будови, гідрології та екологічних обмежень. Показано, що традиційні методи, зокрематахеометрія, нівелювання та буріння, хоча й забезпечують високу точність, мають суттєві недоліки –тривалість польових робіт, високу вартість і обмежену інтеграцію з цифровими моделями.Проаналізовано міжнародний досвід застосування новітніх технологій: використання GNSS, UAV, LiDAR,дистанційного зондування (RS), методології GSI3D для побудови тривимірних геологічних моделей. Визначено, щоГІС виступає центральним інструментом для інтеграції різнорідних даних у єдину просторово-атрибутивну базу.Розглянуто приклади багатокритеріальної оптимізації трасування, зокрема поєднання ГІС із генетичнимиалгоритмами (Jha et al., 2004) та інтеграцію BIM і ГІС (Zhao et al., 2019). Окрему увагу приділено моделюваннюгеометричного дизайну в умовах складного рельєфу (Zhang et al., 2021).Український контекст представлений розробкою державної геоінформаційної системи автомобільних доріг(ГІСДА), дослідженнями НДІД, працями Фоменка (2019) та Ратушняка (2009), де акцентовано на проблемахстандартизації даних та інтеграції інженерних вишукувань у цифрове середовище. Визначено ключові перевагивпровадження ГІС: зменшення часу збору даних, підвищення точності вимірів, економія коштів за рахунокскорочення переробок, можливість сценарного аналізу та прозора взаємодія зі стейкхолдерами через веб-ГІС.Таким чином, ГІС розглядається як інноваційний інструмент оптимізації інженерно-геодезичних та геологічнихвишукувань, що формує нову методологічну основу для дорожнього проєктування в Україні, наближаючи його доміжнародних стандартів. Wed, 01 Jan 2025 00:00:00 GMT https://ir.lib.vntu.edu.ua//handle/123456789/49948 2025-01-01T00:00:00Z https://ir.lib.vntu.edu.ua//handle/123456789/49947 Вплив композитної арматури на фізико- механічні характеристики безшовних бетонних покриттів Бондар, А. В.; Bondar A. The article presents the results of a study on the influence of composite reinforcement (glass and basalt fiber reinforced polymer) on the physical and mechanical characteristics of seamless concrete pavements. The relevance of shifting from traditional asphalt concrete structures, characterized by a short service life and high maintenance costs, to cement concrete and continuously reinforced concrete pavements (CRCP), which provide improved durability and reliability, is highlighted. An analysis of international and domestic experience in the use of CRCP technology is carried out, along with a review of typical defects in rigid road pavements and their causes. Particular attention is given to the issue of cracking, which limits the service life of conventional concrete slabs, and to the potential of composite reinforcement to reduce the width and number of cracks due to uniform stress distribution and resistance to corrosion. Based on experimental tests, it was established that the use of glass fiber reinforcement reduces the average crack width by 18 %, while basalt fiber reinforcement ensures a reduction of nearly 24 % and simultaneously increases flexural strength by 10–12 % compared to steel. It was also found that the use of composite reinforcement elements decreases the overall weight of structures, improves resistance to aggressive environments, temperature variations, and cyclic loads, which is especially important for highways with high traffic intensity. The CRCP technology with composite reinforcement makes it possible to reduce slab thickness by up to 20 %, lower material consumption, and extend maintenance-free service life to 25–50 years. The results confirm the feasibility of using non-metallic composite materials in road construction in Ukraine. The use of glass and basalt fiber reinforced polymer bars in seamless concrete pavements ensures durability, reduced maintenance costs, and improved road safety. This opens prospects for integrating composite materials into national design standards and contributes to the implementation of sustainable development strategies in the transport infrastructure sector.; У статті представлено результати дослідження впливу композитної арматури (склопластикової табазальтопластикової) на фізико-механічні характеристики безшовних бетонних покриттів. Показано актуальністьпереходу від традиційних асфальтобетонних конструкцій, що характеризуються невисоким терміном служби тависокими експлуатаційними витратами, до цементобетонних і безперервно армованих покриттів (CRCP), якізабезпечують підвищену довговічність та надійність. Виконано аналіз світового й вітчизняного досвіду застосуваннятехнології CRCP, а також розглянуто характерні дефекти жорстких дорожніх покриттів та причини їх виникнення.Особливу увагу приділено проблемі тріщиноутворення, що обмежує термін експлуатації традиційних бетонних плит,та можливостям композитної арматури зменшувати ширину і кількість тріщин завдяки рівномірному розподілунапружень і відсутності корозійних процесів.На основі експериментальних випробувань встановлено, що використання склопластикової арматури дозволяєзнизити ширину тріщин у середньому на 18 %, тоді як базальтопластикова арматура забезпечує зменшення цьогопоказника майже на 24 % при одночасному підвищенні міцності на згин на 10–12 % у порівнянні зі сталлю. Виявленотакож, що застосування композитних армувальних елементів знижує вагу конструкцій, покращує стійкість до діїагресивних середовищ, температурних коливань і циклічних навантажень, що є особливо важливим для автодоріг ізвисокою інтенсивністю руху. Технологія CRCP із композитною арматурою дає можливість скоротити товщинуплити до 20 %, знизити витрати матеріалів та збільшити міжремонтні інтервали до 25–50 років.Отримані результати підтверджують доцільність застосування неметалевих композитних матеріалів удорожньому будівництві України. Використання склопластикової та базальтопластикової арматури у складібезшовних бетонних покриттів забезпечує довговічність, зниження експлуатаційних витрат та підвищення безпекидорожнього руху. Це відкриває перспективи інтеграції композитних матеріалів у національні стандарти проектуваннята сприятиме реалізації стратегій сталого розвитку транспортної інфраструктури. Wed, 01 Jan 2025 00:00:00 GMT https://ir.lib.vntu.edu.ua//handle/123456789/49947 2025-01-01T00:00:00Z