Строительство и архитектура, 2014, том 2, № 1 (2)

S. Evtushenko (Novocherkassk)

O. Sokolnikova (Moscow)
V. Kosmin (Moscow)

SCIENTIFIC  AND  PRACTICAL  JOURNAL

Publishing office: RIOR. 127282, Russia, Moscow, Polyarnaya str., 31B.
info@rior.ru;  www.rior.ru
The opinion of the editorial board may not coincide with the opinion of the 
authors of publications.
Reprinting of materials is allowed with the written permission of the publisher.
While quoting the reference to the journal “The Research and Development. 
CONSTRUCTION AND ARCHITECTURE” is required.

Publication information: The Research and Development. CONSTRUCTION AND 
ARCHITECTURE. For 2014, volume 2 (2 issues) is scheduled for publication.
Subscription information: Please contact +7(495)380-0540.
Subscriptions are accepted on a prepaid basis only and are entered on a сalendar 
year basis. Issues are sent by standart mail. Claims for missing issues are accepted within 6 months of the day of dispatch.

K. Anakhaev (Nalchik)
T. Bock (Munich, Germany)
A. Bulgakov (Dresden, Germany)
V. Dyba (Novocherkassk)
S. Ilvitskaya (Moscow)
Yu. Krivoborodov (Moscow)
R. Magomedov (Makhachkala)
L. Mailyan (Rostov-on-Don)
L. Makovskiy (Moscow)
S. Matsiy (Krasnodar)
A. Nevzorov (Arkhangelsk)
S. Roschina (Vladimir)
S. Samchenko (Moscow)
S. Sheina (Rostov-on-Don)
G. Skibin (Novocherkassk)
A. Sventikov (Voronezh)
Yu. Svistunov (Krasnodar)
V. Volosukhin (Novocherkassk)

* The full list of members of the editorial board can be found
at  www.naukaru.ru.

Advertising information: If you are interested in advertising or other commercial 
opportunities please e-mail:  book@rior.ru.
Information for the authors: The detailed instructions on the preparation and submission of the manuscript can be found at  www.naukaru.ru. Submitted manuscripts 
will not be returned. The editors reserve the right to supply materials with illustrations, to change titles, cut texts and make the necessary restyling in manuscripts 
without the consent of the authors. Submission of materials 
indicates that the author accepts the demands of the publisher.
“The Research and Development. CONSTRUCTION AND 
ARCHITECTURE” has no page charges.
Electronic edition: Electronic versions of separate articles can 
be found at  www.znanium.com.
Orders, claims, and journal enquiries: Please contact
book@rior.ru or +7(495)380-05-40 (ext. 380)

© RIOR, 2014.

CONSTRUCTION
AND ARCHITECTURE

THE  RESEARCH  AND  DEVELOPMENT

SCIENCE

RIOR

ISSN 2308-0191
DOI 10.12737/issn.2308-0191

Volume 2
Issue 1
April 2014

EDITOR-IN-CHEIF
EDITORIAL BOARD *

MANAGING EDITORS

Евтушенко Сергей Иванович

профессор, д-р техн. наук,

Почетный работник высшего
профессионального образования РФ

заведующий кафедрой «Сопротивление
материалов, строительная и прикладная
механика» ФГБОУ ВПО «Южно-Российский
государственный технический университет
(Новочеркасский политехнический институт)»

(Новочеркасск)

Сокольникова Ольга Александровна
(Москва)

Космин Владимир Витальевич
(Москва)

Издатель: ООО «Издательский Центр РИОР»
127282, Москва, ул. Полярная, д. 31В.
info@rior.ru;  www.rior.ru
Точка зрения редакции может не совпадать с мнением авторов публикуемых материалов.

Перепечатка материалов допускается с письменного разрешения редакции.
При цитировании ссылка на журнал «Научные исследования и разработки. СТРОИТЕЛЬСТВО И АРХИТЕКТУРА» обязательна.
При публикации в журнале «Научные исследования и разработки.
СТРОИТЕЛЬСТВО И АРХИТЕКТУРА» плата за страницы не взимается.
Информация о публикации: На 2014 г. запланирован выход тома 2 (2 выпуска).
Информация о подписке: +7(495)380-0540
Подписка осуществляется в издательстве только на условиях предоплаты, 
не менее чем на год. Выпуски высылаются обычной почтой. Жалобы на недоставленные номера принимаются в течение 6 месяцев с момента отправки.
Размещение рекламы: Если вы заинтересованы в размещении рекламы в 
нашем журнале, пишите на  book@rior.ru.

Информация для авторов: Подробные инструкции по подготовке и отсылке рукописей можно найти на  www.naukaru.ru. Присланные рукописи не возвращаются. Редакция оставляет за собой право самостоятельно 
снабжать авторские материалы иллюстрациями, менять заголовки, сокращать тексты и вносить в рукописи необходимую стилистическую 
правку без согласования с авторами. Отсылка материалов на адрес редакции означает согласие авторов принять ее требования.
Электронная версия: Электронные версии отдельных статей можно найти на  www.znanium.com.
Письма и материалы для публикации высылайте по адресу: 127282, Россия, 
Москва, ул. Полярная, д. 31В (ИЦ РИОР) или на e-mail  book@rior.ru.
Заказы, жалобы и запросы: Пишите на  book@rior.ru или 
звоните +7(495)380-05-40 (доб. 380).
Приобретение старых выпусков: Старые, ранее опубликованные выпуски доступны по запросу:  book@rior.ru, 
+7(495)380-05-40. Можно приобрести полные тома и 
отдельные выпуски за 2013 г.
© ООО «Издательский Центр РИОР», 2014.

Формат 60x88/8.  Бумага офсетная. Тираж 999 экз. Заказ № 

НАУЧНО-ПРАКТИЧЕСКИЙ ЖУРНАЛ

СТРОИТЕЛЬСТВО
И АРХИТЕКТУРА

НАУЧНЫЕ  ИССЛЕДОВАНИЯ  И  РАЗРАБОТКИ

ISSN 2308-0191
DOI 10.12737/issn.2308-0191

Том 2
Выпуск 1
Апрель 2014

НАУКА

РИОР

ГЛАВНЫЙ РЕДАКТОР

ВЫПУСКАЮЩИЕ РЕДАКТОРЫ

РЕДАКЦИОННЫЙ СОВЕТ *

* Полный список членов редакционного совета можно найти
на  www.naukaru.ru.

Анахаев Кошкинбай Назирович (Нальчик)
Бок Томас (Мюнхен, Германия)
Булгаков Алексей Григорьевич (Дрезден, Германия)
Волосухин Виктор Алексеевич (Новочеркасск)
Дыба Владимир Петрович (Новочеркасск)
Ильвицкая Светлана Валерьевна (Москва)
Кривобородов Юрий Романович (Москва)
Магомедов Расул Магомедович (Махачкала)
Маилян Левон Рафаэлович (Ростов-на-Дону)
Маковский Лев Вениаминович (Москва)
Маций Сергей Иосифович (Краснодар)
Невзоров Александр Леонидович (Архангельск)
Рощина Светлана Ивановна (Владимир)
Самченко Светлана Васильевна (Москва)
Свентиков Андрей Александрович (Воронеж)
Свистунов Юрий Анатольевич (Краснодар)
Скибин Геннадий Михайлович (Новочеркасск)
Шеина Светлана Георгиевна (Ростов-на-Дону)

Construction and Architecture (2014) Vol. 2. Issue 1 (2)

RIOR
Строительство и архитектура (2014). Том 2. Выпуск 1 (2)

АРХИТЕКТУРА

  1 
Проблемы управления качеством архитектуры
Этенко В.П.

СТРОИТЕЛЬНЫЕ КОНСТРУКЦИИ,
ЗДАНИЯ И СООРУЖЕНИЯ

  6 
К вопросу оптимизации узлов деревянных 
стержневых конструкций
Грязнов М.В., Лукина А.В., Бледных Е.О.

ОСНОВАНИЯ И ФУНДАМЕНТЫ,
ПОДЗЕМНЫЕ СООРУЖЕНИЯ

  9 
Исследование особенностей формирования 
уплотненной зоны грунта под моделью 
ленточного фундамента с геометрически 
изменяемой формой подошвы
Евтушенко С.И., Скибин Г.М., Архипов Д.Н.

13 Исследование распределения нормальных 
напряжений в массиве основания 
сборного ленточного фундамента 
из балочных элементов
Евтушенко С.И., Архипов Д.Н.

17 Изучение распределения вертикальных 
напряжений и деформаций в основании 
сборного ленточного фундамента 
из балочных элементов
Евтушенко С.И., Архипов Д.Н.

ВОДОСНАБЖЕНИЕ, КАНАЛИЗАЦИЯ, 
СТРОИТЕЛЬНЫЕ СИСТЕМЫ ОХРАНЫ 
ВОДНЫХ ОБЪЕКТОВ

21 Использование шламов водоочистки 
для получения специальных цементов
Самченко С.В.

26 Инженерные зависимости 
для определения параметров 
геотекстильных контейнеров
Волосухин В.А., Меркулова Т.Н., Кравченко А.С.

ARCHITECTURE

  1 
Quality management problems of architecture
V. Etenko

CONSTRUCTION DESIGNS,
BUILDINGS AND CONSTRUCTIONS

  6 
On the question of the optimization
of the wooden rod designs
M. Gryaznov, A. Lukina, E. Blednykh

BASES, UNDERGROUND
CONSTRUCTIONS

  9 
Field research of a wedge-shaped core
on the models of the strip
foundations with variable
geometric shape
S. Evtushenko, G. Skibin, D. Arhipov

13 Field research on depth distribution
of normal stresses in the mass
of sand base of the strip foundations
with beam elements
S. Evtushenko, D. Arhipov

17 Field research on distribution
of vertical stresses and deformations
in the sand base of the strip foundations
with beam elements
S. Evtushenko, D. Arhipov

WATER SUPPLY, SEWERAGE,
BUILDING SYSTEMS OF PROTECTION
OF WATER BODIES

21 The use of water purification slimes
for special cements
S. Samchenko

26 The engineering relations
for definition of geotextile
containers’ parameters
V. Volosuhin. T. Merkulova, A. Kravchenko

СОДЕРЖАНИЕ
CONTENTS

I

Construction and Architecture (2014) Vol. 2. Issue 1 (2)

RIOR
Строительство и архитектура (2014). Том 2. Выпуск 1 (2)

32 Проблемы очистки водных объектов 
от техногенных загрязнений
Меркулова Т.Н., Кравченко А.С.

СТРОИТЕЛЬНЫЕ МАТЕРИАЛЫ И ИЗДЕЛИЯ

38 Эмпирические зависимости 
для определения параметров 
геотекстильных контейнеров
Волосухин В.А., Кравченко А.С.

43 
Основы расчета геотекстильных 
контейнеров из тканевых материалов 
высокой прочности
Волосухин В.А., Меркулова Т.Н., Кравченко А.С.

ГИДРАВЛИКА И ИНЖЕНЕРНАЯ 
ГИДРОГЕОЛОГИЯ

49 
Анализ селевой активности
в бассейне реки Мзымта
Волосухин В.А., Титоренко А.И.

СТРОИТЕЛЬНАЯ МЕХАНИКА

58 Эллиптические интегралы
в инженерных задачах
Анахаев К.Н.

СИСТЕМЫ АВТОМАТИЗАЦИИ 
ПРОЕКТИРОВАНИЯ В СТРОИТЕЛЬСТВЕ

64 
Расчет деформативности композитных 
балок на основе численных исследований 
в программном комплексе Lira 9.2
Рощина С.И., Лукин М.В., Грибанов А.С.

68 ГДЕ КУПИТЬ НАШИ КНИГИ

На последних страницах журнала 
можно найти:

• информацию для авторов;

• информацию о всех журналах
ИЦ РИОР;

• условия подписки

32 Problems of purification of water objects 
against technogenic pollution
T. Merkulova. A. Kravchenko

BUILDING MATERIALS AND PRODUCTS

38 Empirical dependences
for determination of parameters
of geotextile containers
V. Volosuhin, A. Kravchenko

43 
The base of calculation
of geotextile containers
from fabric materials of high durability
V. Volosuhin, T. Merkulova, A. Kravchenko

HYDRAULIC ENGINEERING 
AND HYDROGEOLOGY

49 
Mudflow activity analysis
in the Mzymta river basin
V. Volosuhin, A. Titorenko

STRUCTURAL MECHANICS

58 Elliptic integrals
in engineering problems
K. Anakhaev

DESIGN AUTOMATION SYSTEMS 
IN CONSTRUCTION

64 
Calculation deformability of composite beams 
based on numerical studies in the software 
package Lira 9.2
S. Roshchina. M. Lukin, A. Gribanov

68 HOW TO BUY OUR BOOKS

On the last pages of the journal
you can fi nd:

• information for the journals:

• information about all the journals
of RIOR;

• terms of subscription

II

RIOR

Construction and Architecture (2014) Vol. 2. Issue 1 (2): 1–5 
DOI 10.12737/3380

1
Строительство и архитектура (2014). Том 2. Выпуск 1 (2). С. 1–5

Проблемы управления качеством архитектуры

УДК 721.01

Этенко Вячеслав Павлович
д-р арх., профессор, Государственный университет землеустройства, факультет архитектуры; e-mail: evp100@yandex.ru

Статья получена: 08.10.2013. Рассмотрена: 22.10.2013. Одобрена: 03.11.2013. Опубликована онлайн: 31.03.2014 © РИОР

В условиях проектирования и строительства зданий по индивидуальным проектам, когда требуется 
сравнительно небольшой объем исходной информации и можно относительно полно учитывать требования будущих потребителей, такой подход вполне 
себя оправдывает. Однако архитектура как искусство 
не может ограничиваться решением одних только 
инженерных задач, уровень качества которых определяется требованиями действующих норм и стандартов. В условиях, когда архитектурные произведения становятся частью массового общественного 
производства, требования к их качеству значительно 
усложняются, поскольку меняется «способ производства» и резко возрастает объем информации, необходимой для осуществления проекта (проектировщик, производитель изделий, строитель). В этих 
условиях интуиция и опыт, на которых основывается 
определение уровня показателей социальных, эстетических, а также ряда функциональных свойств, уже 
не могут быть достаточно эффективным инструментом анализа и оценки качества в архитектуре.
Таким образом, речь идет о том, чтобы в процессе создания архитектурного объекта применялись 
такие композиционные приемы его построения, которые отвечали бы требованиям всего комплекса современных социальных, функциональных, технических и эстетических запросов.
В мировом зодчестве требования по всем этим 
критериям проявляются практически в том, что любое архитектурное сооружение, представляя собой 
материальную объемно-пространственную структу
Аннотация. В статье выполнен анализ факторов и условий, влияющих на формирование и проявление 
качества зданий и сооружений. Система таких 
свойств позволяет предложить структуру обеспечения качественного стандарта определяющего воз-
действия и методы управления качеством архитектуры и представить перечень необходимых процессов.
Ключевые слова: качество в архитектуре.

Качество всегда было и остается одним из основных 
критериев эффективности архитектурной деятельности. Однако управление качеством, регулирование 
структуры и уровня составляющих его элементов, 
практически возможно лишь при наличии методов их 
оценки. Именно поэтому наряду с наукой о качестве, 
существующей со времен Древней Греции, — квалиномией, в конце прошлого столетия возникла и 
успешно развивается специальная наука об оценке 
качества — квалиметрия.
Рассматривая качество архитектуры с позиций 
квалиметрии, следует прежде всего отметить, что 
оценка различных свойств архитектурных объектов 
всегда была и остается дифференцированной, базирующейся, с одной стороны, на установлении степени соответствия объекта действующим нормативам, 
определяющим главным образом технико-экономические характеристики, а с другой — на эмпирической, интуитивной оценке их архитектурно-художественных достоинств или недостатков.

QUALITY MANAGEMENT PROBLEMS Of ARCHITECTURE
Vyacheslav E`tenko
Doctor of Architecture, Professor, State university of land  
Administration, Department of Architecture; e-mail:  
evp100@yandex.ru

Manuscript received: 08.10.2013. Revised: 22.10.2013. Accepted: 
03.11.2013. Published online: 31.03.2014 © RIOR
Abstract. The article deals with the problem of improving the quality of architecture at various stages of the development of civilization. 
Keywords: quality in architecture.

 
Construction and Architecture (2014) Vol. 2. Issue 1 (2): 1–5 

2

RIOR
Строительство и архитектура (2014). Том 2. Выпуск 1 (2). С. 1–5

Древний Египет. Основой всей древнеегипетской 
архитектуры являлось четко выстроенное мифологическое представление картины мира, пространство 
которого подразделялось на «сакральное» и «земное». 
Соответственно такому представлению создавались 
из различных высококачественных пород камня и 
«земное» жилье из дерева и глины храмы и заупокойные комплексы для «вечной жизни». Территорию 
храмов ограждали мощными глухими стенами, за 
которыми создавали искусственный ландшафт, резко контрастирующий с внешней природной средой. 
Здесь человек попадал из выжженной солнцем пустыни в мир искусственно созданного оазиса с водоемами, зелеными насаждениями, с элементами благоустройства и другими формами, воочию иллюстрирующими миф о садах загробного мира, о «полях 
Иалу», контрастирующий с земной реальностью.
Что касается качественных характеристик самих 
храмов и других крупных сооружений и комплексов, 
то сохранившиеся объекты свидетельствуют о практике предельно выразительных, геометрически чистых форм: пирамиды с квадратным основанием и 
параллелепипеды, получаемые из построений от исходного квадрата. Огромные гробницы-пирамиды 
строились во имя культовых целей, и этим в значительной степени можно объяснить своеобразную 
четкость форм, отсутствие мелких членений, несочетаемость масштабов сооружения и человека, монументальность, создавшую своеобразную эстетику, 
подавляющую личность.
Первоначальные архитектурные формы, возникшие как знаковые, достаточно ясно характеризуют 
культуру Древнего Египта. Это и форма пирамиды, 
символизирующая понятие «вечности»; и капители 
колонн, имитирующие различные природные формы 
(цветок папируса или пальмы, стилизованная голова 
человека); и обелиски, ставшие символом величия; 
это и система «повествовательного» декора и талантливо выполненные скульптуры, и множество других 
форм, благодаря которым мы можем прочитать 
«смыслы», заложенные в основу данного стиля, и 
оценить качественный уровень древнеегипетской 
архитектуры.
В Античной Греции архитектура приобретает более 
демократичный характер. Возникают новые виды 
общественных сооружений — театры, стадионы, одеоны, гимнасии, пританеи, булевтерии, базилики, 
рынки. Эти архитектурные сооружения своей образностью утверждают красоту, свободу, достоинство 
человека, возводятся они на основе гуманистическо
ру, обладает некоторыми физическими характеристиками длины, ширины, высоты, отражая тем самым вопросы безопасности, долговечности и другие 
технические параметры качества. Вместе с тем комплекс этих параметров не только определяет конструктивные или функциональные свойства объекта, 
но и создает художественное впечатление, вызывая 
те или иные эмоции, ассоциирующиеся в сознании 
человека с понятием красоты, утверждая определенную идею, заложенную автором при создании данного объекта. Это означает, что художественное решение, поэтика архитектурного образа неотделима 
от физического воплощения и функции здания, «выстраивающихся» с учетом его соответствия практической 
целесообразности.
Достижение такого соответствия, однако, не является лишь автоматическим следствием правильного, технически грамотного инженерного решения. 
Функционально обусловленные объемные формы, 
конструкции и элементы здания при этом должны 
быть художественно взаимоувязаны, гармонизированы 
в общей архитектурной композиции, способствующей 
созданию образа сооружения определенного функционального назначения.
Четкое понимание этой закономерности, очевидно, и позволяло многим зодчим прошлого создавать 
произведения, которые, несмотря на идеологические, политические или религиозные влияния (а может быть, именно благодаря таким влияниям), обращают на себя внимание специалистов, анализирующих опыт прошлого. Объясняется это стремлением 
понять, каковы же те принципы и приемы, которые 
позволяли зодчим создавать произведения, до сих 
пор служащие предметом восхищения, а нередко— и 
подражания. Какие критерии служили им основой 
для оценки качества, имея в виду, что речь идет о 
«предметах» искусства — произведениях архитектуры, которые, как считалось, не имеют объективных 
методов такой оценки? Наконец, важно понять принципы становления в процессе эволюции архитектуры 
того или иного «стиля» и соответствующих ему форм, 
отражающих социальное, функциональное, техническое или эстетическое содержание.
Проследить условия и специфику образования и 
эволюции новых архитектурных форм и попытки в 
связи с этим создать и применить на практике те или 
иные принципы оценки качества архитектурных произведений, наиболее целесообразно на примерах 
локальных стилей основных цивилизаций Древнего 
мира.

 
Construction and Architecture (2014) Vol. 2. Issue 1 (2): 1–5 

RIOR
3
Строительство и архитектура (2014). Том 2. Выпуск 1 (2). С. 1–5

го принципа тонко чувствуемой и грамотно «дозируемой» красоты.
Изобразительные древнеегипетские знаки, заимствованные у природы, постепенно превращаются в 
выразительные. Появляется понятие о прекрасном и о 
безобразном. Входит в обиход термин, обозначающий 
«порядок» («ordo», «order»). Поликлет создает свой 
«эстетический канон» — статую Дорифора, где все 
«построено» на «золотой пропорции», ставшей затем 
основной закономерностью в архитектуре. Протагор 
выдвигает тезис о том, что «мерой всех вещей является человек». Обозначились «идеологические, материальные и эстетические» требования к произведениям архитектуры, положившие начало новому 
восприятию и оценке архитектуры.
Категория гармонии становится ведущей в создании всего материального окружения человека. Это 
обстоятельство впервые положило начало ряду тенденций в определении качества архитектурных произведений, примером чего могут служить принципы 
определения гармонии как следствия формальночисловых закономерностей (Пифагор, Платон), или 
как соответствия сооружения определенной идее и 
целесообразности (Сократ, Аристотель).
Система архитектурного ордера была доведена до 
высокого тектонического совершенства и гармонии. 
Гармоничность форм греческих храмов обусловлена 
прочными масштабными связями, которые и позволили зодчим постепенно выработать определенные 
приемы оценки на указанных основах того или иного решения архитектурного объекта.
В Римскую эпоху на базе греческих ордерных систем начала свое развитие новая архитектурная 
культура, появились новые строительные методы и 
материалы, и прежде всего — бетон. В крупных 
общественных сооружениях он, по преимуществу, 
становится основным строительным материалом. 
Профилировка стены приобретает большую пластическую насыщенность, но при этом теряет присущую 
греческой античности строгость. Очертания профилей нередко приближаются к циркульным кривым, 
членения плоскости стены становятся более сложными. Зодчий стремится выявить свойства конструкции, ее прочность, устойчивость, необходимую массивность и на этой основе усовершенствовать качество сооружения.
В Древнем Риме появился первый теоретический 
труд по архитектуре — трактат Марка Витрувия Поллиона «Десять книг об архитектуре», где впервые 
прозвучала знаменитая «триада Витрувия»: «архитек
тура есть гармоничное единство пользы, прочности и 
красоты». В этой работе уже вполне определенно 
прозвучала тема качества архитектурных сооружений, которая сведена, правда, к их типизации, геометрическому построению, возможностям наиболее 
эффективного сопряжения архитектурных элементов 
и способам их возведения.
Вместе с тем римская культура, тяготея к рациональности и нормативности, переняв у греков «ордер», превращает его в нормативное предписание, 
сделав средством «упорядоченности» элементов, 
приобретает все большее значение и, в конце концов, 
начинает играть роль знака, выражающего могущество Империи, а затем — и символа самой архитектуры. Именно этот «знак» стал основной единицей, 
главным критерием определения качества архитектуры. Естественно, что качество зданий и сооружений в таких условиях определялось и оценивалось в 
зависимости от выразительности ордерной системы, 
изменение смыслового содержания которой стало 
типичным в развитии архитектуры последующих 
эпох.
Так, в эпоху Возрождения эволюция качества пошла по линии постепенного совершенствования конструктивных систем с использованием «ордера». Размеры каменных блоков по высоте стены заметно 
уменьшаются, различная обработка рустов подчеркивается горизонтальными профилями, разделяющими здание на этажи. Новые возможности в использовании свойств материала появились в связи с 
распространением арочно-сводчатых конструкций, 
тектонические закономерности и художественные 
свойства которых на многие годы определили направление развития архитектуры. Ордер и арочные 
конструкции образуют здесь единую структуру, в которой ордер с его тонкой профилировкой и нарастающей легкостью по высоте становится основой 
масштабности, акцентирует ритм арочной системы, 
придает сооружению грандиозность и величие.
В Средние века бурная общественная жизнь способствовала появлению новых типов зданий: муниципальных дворцов и ратуш, базилик и залов для 
народных собраний, домов ремесленных корпораций, университетов, госпиталей и других относительно крупных зданий, что, однако, не помешало 
появлению в центре многих городов огромных соборов, архитектура которых представляла совершенно новую концепцию. В ее основе лежала принципиально измененная каменная конструкция: каркас 
из несущих элементов, позволивший освободить сте

 
Construction and Architecture (2014) Vol. 2. Issue 1 (2): 1–5 

4

RIOR
Строительство и архитектура (2014). Том 2. Выпуск 1 (2). С. 1–5

ны от тяжелой нагрузки каменных сводов. Эта гениальная инженерная мысль архитекторов позволила 
отделить вертикальную нагрузку массы сводов, действующую вертикально, от силы их распора, действующей под углом. Соответствующий статический 
параллелограмм сил выразился в конструкции, получившей впоследствии название готической, смысл 
которой сводился к появлению внешней по отношению к стенам здания конструкции — системе 
аркбутанов и контрфорсов, превратившейся в формы особой красоты и ставшей на столетия вперед 
главным критерием оценки эстетических качеств 
архитектурных объектов подобного типа. Стремление к совершенствованию их качества направляется в русло усложнения формы, насыщения сооружений большим количеством лепных и резных 
украшений, усложнения членений и пространственных соотношений конструктивных структур. Эстетическими приемами архитектуры этого периода 
становятся преувеличенный пафос, парадность, 
эмоциональная экзальтированность, контрастность 
форм.
Знакомство с главными «смыслами» стилей и приемов архитектуры можно было бы продолжить, но 
даже из такого краткого обзора принципов и подходов к решению проблем качества архитектурных 
произведений в мировой практике разных эпох становится ясно, что наши суждения о достоинствах и 
недостатках архитектуры того или иного времени и 
стиля основываются на эмпирическом подходе, 
практически не учитывающем объективные, количественные методы оценки. И этот факт сам по себе 
представляет иллюстрацию тех возможностей, которые сегодня есть в распоряжении зодчих, стремящихся найти пути оценки различных параметров качества 
в архитектуре.
Между тем современные методы исследования 
рассматриваемой проблемы выявляют такие направления как структурное изучение произведений архитектуры; алгоритмическое описание творческого процесса создания объекта; объективизация оценки на 
основе количественного накопления мнений по развитию различных аспектов качества и др. Казалось бы, 
наряду с описанием критериев, отражающих социальные, функциональные, эстетические и другие 
качественные аспекты архитектурных объектов, все 
более важное значение приобретают и количественные критерии различных свойств зданий и сооружений. Однако современное состояние теории качества в архитектуре не позволяет использовать объ
ективные количественные методы оценки уровня 
качества, как это делается в других отраслях хозяйства.
Анализ факторов и условий, влияющих на формирование и проявление качества зданий и сооружений, понимаемых как система их свойств, позволяет представить некоторую структуру обеспечения необходимого качественного стандарта 
посредством реализации ряда регулирующих воздействий и методов управления факторами, формирующими эту систему. Идеологию механизма 
таких регулирующих воздействий, или, иными словами, управления качеством архитектуры, в самом 
общем виде можно представить в виде следующих 
процессов.
1. Изучение потребностей и установление соответствующих показателей качества архитектурных объектов на основе анализа материалов социально-демографических обследований и организации систематического сравнительного анализа лучших мировых 
образцов аналогичных типов сооружений.
2. Прогнозное установление качественного стандарта архитектурного объекта разрабатываемого 
типа, основывающееся на показателях качества перспективных типов зданий и сооружений с учетом 
тенденций социального и научно-технического про-
гресса и внедрении принципов «опережающего нормирования».
3. Обеспечение «качественного стандарта» в процессе производства конструктивных элементов и строительных деталей на основе входного и выходного 
контроля качества применяемых материалов, полуфабрикатов, изделий и совершенствования технологических служб нормоконтроля.
4. Обеспечение качества строительно-монтажных 
и отделочных процессов на основе операционного 
контроля исполнителями, проведения аттестации 
здания на категорию качества, введения в практику 
двукратной оценки качества законченного строительством объекта: предварительной — в момент приемки и окончательной — по истечении годичного 
гарантийного срока эксплуатации.
5. Организация системы получения и обработки эксплуатационной информации с целью создания постояннодействующей системы сбора данных о «поведении» здания в процессе эксплуатации, обработки 
полученных данных и формулирования рекомендаций по совершенствованию качества и выработки 
новых требований по улучшению качества зданий и 
сооружений аналогичного типа.

 
Construction and Architecture (2014) Vol. 2. Issue 1 (2): 1–5 

RIOR
5
Строительство и архитектура (2014). Том 2. Выпуск 1 (2). С. 1–5

6. Совершенствование методов стимулирования повышения качества архитектурного объекта на основе 
перестройки действующей системы цен и надбавок 
в систему, предусматривающую прямую зависимость 
суммы вознаграждения работников от стоимости 
объекта, определяемой непосредственно его качественными показателями.
В особую рубрику системы обеспечения качества 
в архитектуре можно вынести проблему оценки социально-экономической эффективности повышения качественного стандарта жилища. С одной стороны, здесь выступает собственно экономика, обладающая количественной мерой измерения и 
оценки, эффективность которой выражается соотношением затрат и результата, с другой — социальный эффект, отражающий качественную сторону 
явления и выражающийся соотношением целей и 
средств их достижения. В современных условиях оба 

эти аспекта расцениваются как двуединое понятие, 
с приоритетным рассмотрением и оценкой преимущественно лишь экономического эффекта. Вместе 
с тем несомненна их тесная взаимосвязь, поскольку 
капитальные вложения в жилищное строительство 
предназначены не только для расширения материальной базы общественного потребления, но и нацелены на воспроизводство духовных и на развитие 
культурных запросов людей. Улучшение качества 
жилища (равно как и архитектурных произведений 
вообще) в подобных условиях выступает как фактор 
продления жизни, поддержания ее интенсивности, 
роста культурного уровня и объема знания людей, с 
такими вытекающими из этого важными для общества последствиями как увеличение свободного времени, снижение заболеваемости, повышение демографической активности, рост производительности 
труда.

Construction and Architecture (2014) Vol. 2. Issue 1 (2): 6–8 
DOI 10.12737/3381

6

RIOR
Строительство и архитектура (2014). Том 2. Выпуск 1 (2). С. 6–8

К вопросу оптимизации узлов деревянных стержневых 
конструкций

УДК 624.072.2.011

Грязнов Михаил Витальевич
канд. техн. наук, доцент кафедры строительных конструкций Владимирского государственного университета имени 
Александра Григорьевича и Николая Григорьевича Столетовых; e-mail: rsi3@mail.ru;

Лукина Анастасия Васильевна
ассистент кафедры Строительного производства Владимирского государственного университета имени Александра 
Григорьевича и Николая Григорьевича Столетовых;

Бледных Екатерина Олеговна
студент 5-го курса специальности «Промышленное и гражданское строительство» Владимирского государственного 
университета имени Александра Григорьевича и Николая Григорьевича Столетовых

Статья получена: 21.11.2013. Рассмотрена: 02.12.2013. Одобрена: 14.12.2013. Опубликована онлайн: 31.03.2014 © РИОР

Аннотация. Рассмотрены вопросы оптимизации узлов 
деревянных стержневых систем. Представлена классификация узлов и соединений деревянных конструкций. Рассмотрены также виды задачи оптимизации.
Ключевые слова: деревянные конструкции; надежность; оптимизация; узлы; экономичность.

Узлы и соединения деревянных стержневых конструкций существенно влияют на работу конструкций, на их характеристики, надежность и экономичность. Поэтому оптимизация узлов и соединений 
представляет несомненный интерес.
Рассмотрим эту задачу с достаточно общих позиций. 

ON THE QUESTION Of THE OPTIMIzATION Of THE 
wOOdEN ROd dESIGNS
Michael Gryaznov
Ph.D. in Engineering, associate professor of Building Designs Department of Vladimir State university; e-mail: rsi3@mail.ru;
Anastasia Lukina
assistant of Building Production Department of Vladimir State university;
Ekaterina Blednykh
5th course student of the specialty «Industrial and civil construction» 
of Vladimir State university 

Manuscript received: 21.11.2013. Revised: 02.12.2013. Accepted: 
14.12.2013. Published online: 31.03.2014 © RIOR
Abstract. The problems of the optimization of the wooden rod systems is considered. The classification of nodes and connections 
wooden structures is given. The types of optimization problem are 
also considered.
Keywords: efficiency; optimization; reliability; units; wooden design.

1. Узлы и соединения деревянных конструкций 
можно классифицировать по ряду признаков:

– по статической работе (шарнирный, жесткий, 
упругоподатливый, пластично-податливый);

– по типу применяемых соединений;
– по месту выполнения (заводской, монтажный);
– по возможности разъема;
– по конструктивному виду (на врубках, нагелях, 
с дополнительными деталями, со специальными элементами, клеевые).
2. Классифицируем узлы также по возможности 
их оптимизации:

– узлы, в которых оптимизируют размеры сопрягаемых элементов;

– узлы, для которых определяют оптимальные 
размеры специальной детали на концах соеди

RIOR

 
Construction and Architecture (2014) Vol. 2. Issue 1 (2): 6–8

7
Строительство и архитектура (2014). Том 2. Выпуск 1 (2). С. 6–8

няемых элементов (толщина скобы, врезной 
фасонки и т.п.);

– узлы, для которых отыскивают оптимальные 
размеры дополнительных деталей (по критерию 
минимального расхода материала или трудозатрат);

– узлы, для которых оптимизируют дополнительные или специальные детали, обеспечивающие 
требуемый уровень жесткости.
Задачи оптимизации можно разделить на два вида.
Первый вид – совершенствование широко применяемых узлов с известной конструктивной формой.
Второй вид – задачи оптимизации.
Задачи первого вида не вызывают обычно трудностей при их формализации, но требуют анализа и 
выбора соответствующей расчетной модели узла (соединения), а также уточнения параметров конструкций в целом.
Задачи второго вида – оптимизация узлов новых 
конструктивных решений, для которых ставится задача их оптимизации и решения. Задачи второго вида 
встречают затруднения, поскольку относятся к случаю получения нового конструктивного решения или 
формы.
Оптимизация узлов деревянных конструкций 
может быть поставлена в форме математического 
программирования. Соответственно, критерии оптимизации могут быть различными: минимум расхода древесины, металла, наименьшая стоимость.
В качестве изменяемых параметров принимают: 
геометрические размеры сечений элементов (стержней), соединяемых в узле; геометрические и физические характеристики материала соединений (расчетное 
сопротивление деталей, число нагелей, шайб, длины 
накладок и др.); коэффициенты, определяющие геометрическую форму соединяемых основных элементов 
и соединяющих деталей. Очевидно, что ряд параметров 
соединений (узлов) дискретны: число нагелей и число 
их рядов, число вклеенных стержней и т.д.
Требования норм проектирования деревянных 
конструкций дают систему ограничений:

– по прочности узлов и элементов;
– по деформациям; 
– конструктивные; 
– параметрические, обусловленные сортаментом 
древесины.
Сформулированная целевая функция оптимизации приводит обычно к задаче нелинейного математического программирования.

Часть параметров, описывающих конструкцию и 
входящих в условия ограничений, явно не будет задана, и их определяют, только используя промежуточные алгоритмы (например, пересчет конструкции).
Процесс оптимизации узлов и соединений можно 
принять итерационным, содержащим два этапа.
Первый этап — оптимизация по схеме узел – соединение – элемент. При этом оптимизируют отдельные узлы, соединения и примыкающие элементы при 
фиксированных усилиях и ограничениях по прочности.
На втором этапе решают задачу оптимизации всей 
конструкции с учетом унификации, сортамента и 
фиксированной геометрической (конструктивной) 
формы узлов и соединений.
После проверки критериев поиск завершается 
(конец оптимизации) или осуществляют выход на 
начало следующей итерации.
Применение такого алгоритма обеспечит соединение задачи оптимизации узлов в составе оптимизации всей конструкции, если такая задача ставится.
В работе [1] выполнены расчет и оптимизация 
стержневых деревянных конструкций с учетом нелинейностей. Проведена оптимизация дощатых 
стрельчатых арок: рассматривалась оптимизация теоретического объема древесины на изготовление 
арки. Результаты оптимизации позволили определить 
зависимость проектного объема материала арки от 
стрелы подъема и от вида загружения. Проведенная 
оптимизация сквозной дощатой стропильной фермы 
показала, что при прочих равных условиях только 
коррекцией положения узлов фермы возможна экономия древесины 10–11%. 
Одним из главных критериев оптимизации является оптимально выбранное конструктивное решение фермы в работе [2]: узловые соединения, реализованные посредством оптимальной разрезки материала, полученной по результатам расчета узловых 
соединений.
Оптимизация дощатой фермы на фанерных фасонках включает следующие основные этапы. На 
первом этапе оптимизации решают задачу определения номеров элементов поясов (сжатого и растянутого) в соответствии с сортаментом древесины, чтобы иметь минимум функции (по расходу древесины):

i
i

n

i
i
l
N
A
N
V
)
(
)
(

1∑
=
=
,
(1)

 
Construction and Architecture (2014) Vol. 2. Issue 1 (2): 6–8

8

RIOR
Строительство и архитектура (2014). Том 2. Выпуск 1 (2). С. 6–8

где Аi— площадь поперечного сечения элемента, подбираемая по усилию Ni; 
li — длина элемента.
При этом необходимо, чтобы выполнялись ограничения по прочности и устойчивости поясов и фасонок:

Hf – Nf ≥ 0;
(2)
Hyi – Nyi ≥ 0,

где Hf — несущая способность пояса;
Nf — продольные силы в поясе;
Hyi — несущая способность фасонок;
Nyi — усилия в фасонках.
Конструктивные ограничения: ограничения по 
предельной гибкости:

[ ]
≥
−
f
λ
λ
 0 — по предельной гибкости пояса;

[ ]
≥
λ
−
λ
ф
 0 — по предельной гибкости фасонок.

Литература

[1] Яшкова Т.Н. Расчет и оптимизация стержневых деревянных конструкций с учетом нелинейностей: дис. ... канд. 
техн. наук: 05.23.01. Владимир, 1999. 207 с.

[2] Грязнов М.В. Прочность и деформативность деревянных 
дисковых ферм: дис. ... канд. техн. наук: 05.23.01. Владимир, 2006. 190 c.