Чисельно-експериментальне дослідження моделі печерного ходу
DOI:
https://doi.org/10.15587/2312-8372.2019.182732Ключові слова:
реставрація історичних об’єктів, базальтова арматура, ґрунтова модель ділянки печери, фізична нелінійність, скінченно-елементна модельАнотація
Об’єктом досліджень є ґрунтова модель ділянки печери, що апроксимує частину підземної споруди Києво-Печерської лаври (Київ, Україна). Тривала експлуатація підземних історичних споруд в стиснених умовах при 100 % вологості та під дією агресивних впливів внутрішніх і зовнішніх чинників призводить до вичерпання їх конструктивної надійності. При реставрації історичних об’єктів є доцільним об’єднання залишкових ресурсів разом з локальними конструктивними підкріпленнями. Завдяки цій концепції відновлюється первісний стан, і конструкції можуть ще довгий час виконувати свої функції в умовах існуючого середовища. Такі підсилення створюють міцні і жорсткі осередки, які об’єднують об’єкт в єдине ціле.
Означений підхід був апробований шляхом натурного випробування моделі фрагменту підземного ходу Дальніх печер, виконаної із супіску в натуральну величину. Дослідження проводилися на базі Випробувального центру будівельних конструкцій Київського національного університету будівництва і архітектури в період з 2012 по 2019 рр. Розроблена методика підсилення ґрунтового масиву внутрішнім базальтовим армуванням – плоскими каркасами – була використана під час реставрації окремих ділянок підземних споруд Києво-Печерської лаври. Водночас з натурними випробуваннями виконувалися і чисельні дослідження відповідної математичної моделі. Чисельно-експериментальний підхід до аналізу напружено-деформованого стану (НДС) моделі підземної споруди дає змогу коректно визначити розрахункові параметри, які дозволять максимально наближено апроксимувати реальну підземну споруду.
Для збільшення ефективності використання базальтового армування досліджено спосіб введення окремих стрижнів в пошкоджений шар ґрунту, який перебуває під навантаженням. Такий спосіб підсилення запропоновано використати під час реставрації Варязьких печер Києво-Печерської лаври, які отримали численні пошкодження у вигляді вертикальних та похилих тріщин стелі і стін з вивалами ґрунту.
Посилання
- Kolpakova, V. M. (2012). Doslidzhennia pechernykh kompleksiv Kyievo-Pecherskoi Lavry. Lavrskyi almanakh: Kyievo-Pecherska Lavra v konteksti Ukrainskoi istorii ta kultury, 27 (10), 376.
- Cherevko, I. (2017). Doslidzhennia vplyvu hidroheolohichnykh umov na stan zberezhennia pidzemnykh kompleksiv na prykladi Blyzhnikh pecher Kyievo-Pecherskoi Lavry. Osoblyvosti monitorynhu pamiatok arkhitektury, 72–85.
- Romanchenko, O. D. (2018). Problemni pytannia zberezhennia Variazkykh pecher. Problemy zberezhennia ta vykorystannia istorychnykh pidzemnykh kompleksiv i umovakh nehatyvnykh tekhnohennykh vplyviv. Natsionalnyi zapovidnyk "Chernihiv Starodavnii", 73–83.
- Starostenko, V. I., Antoniuk, A. E., Demchishin, M. G. et. al. (2011). Problemy sokhraneniia arkhitekturnogo naslediia istoricheskogo centra Kieva v usloviiakh vozrastaiuschego ekologo-tekhnologicheskogo riska. Geofizicheskii zhurnal, 33 (6), 3–11.
- DSTU B V.2.7.-312:2016. Armatura nemetaleva kompozytna bazaltova periodychnoho profiliu. Available at: http://online.budstandart.com/ru/catalog/doc-page.html?id_doc=65007
- TU U V.2.7-25.2-34323267-001:2009. Armatura nemetaleva kompozytna bazaltova periodychnoho profiliu. Available at: http://online.budstandart.com/ua/catalog/doc-page.html?id_doc=26947
- Bielov, I. D., Vabishchevych, M. O., Diedov, O. P. (2015). Kompleksne rishennia po vidnovlenniu tekhnichnoho stanu pidzemnoi tserkvy Rizdva Khrystova Sviato-Uspenskoi Kyievo-Pecherskoi Lavry. Novi tekhnolohii v budivnytstvi, 29, 10–29.
- Klimov, Yu. A., Vitkovskyi, Yu. A., Soldatchenko, O. S. (2011). Vykorystannia nemetalevoi kompozytnoi armatury dlia armuvannia betonnykh konstruktsii. Budivelni materialy, vyroby ta sanitarna tekhnika, 42, 13–17.
- Mason, J. A., Bruce, D. A. (2001). Lizzi’s Structural System Retrofit with Reticulated Internal Reinforcement Method. Transportation Research Record: Journal of the Transportation Research Board, 1772 (1), 107–114. doi: http://doi.org/10.3141/1772-12
- Di Ruocco, G. (2016). Basalt fibers: the green material of the XXI-century, for a sustainable restoration of historical buildings. VITRUVIO – International Journal of Architectural Technology and Sustainability, 1 (2), 25–39. doi: http://doi.org/10.4995/vitruvio-ijats.2016.6984
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2019 Igor Belov, Maksim Vabischevich, Oleg Dedov
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Закріплення та умови передачі авторських прав (ідентифікація авторства) здійснюється у Ліцензійному договорі. Зокрема, автори залишають за собою право на авторство свого рукопису та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons CC BY. При цьому вони мають право укладати самостійно додаткові угоди, що стосуються неексклюзивного поширення роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом, але за умови збереження посилання на першу публікацію статті в цьому журналі.
