Строительство и архитектура, 2020, том 8, № 1 (26)

Construction and Architecture (2020) Vol. 8. Issue 1 (26)

RIOR
Строительство и архитектура (2020). Том 8. Выпуск 1 (26)

Evtushenko S.I. — Honored Worker of Higher Education of the RF, Professor, 
Doctor of Technical Sciences, Professor of Department of «Information 
systems, technologies and construction automation”, Moscow State 
University of Civil Engineering (National Research University), Moscow

Mailyan L.R. — Corresponding Member of Russian Academy of Architecture 
and Construction Sciences, Honored Builder of the RF, Honored Builder of 
Russia, Professor, Doctor of Technical Sciences, Professor, Department of 
Construction of Unique Buildings and Structures, Don State Technical University, Rostov-on-Don

Alekseev S.V. — Professor, Candidate of Architecture, Head of the 
Department “Building production technologies”, Southern Federal 
University, Rostov-on-Don
Bekkiev M.Yu. — Professor, Doctor of Technical Sciences, Director, 
High-Mountain Geophysical Institute, Nalchik
Beskopylniy A.N. — Professor, Doctor of Technical Sciences, Vice 
Rector for Training of Personnel of Highest Category, Don State 
Technical University, Rostov-on-Don
Bock T. — Professor, Dr.-Ing. habil., Head of the Department “Realization 
of Construction Projects and Construction Robotics”, Technical 
University Munich (TU Munich), Germany, Munich
Bulgakov A.G. — Professor, Doctor of Technical Sciences, Professor, 
Department of Civil Engineering, Technical University Dresden (TU 
Dresden), Germany, Dresden
Verzhbovskiy G.B. — Professor, Doctor of Technical Sciences, Dean 
of the Faculty “Industrial and Civil Engineering”, Don State Technical 
University, Rostov-on-Don
Volosukhin V.A. — Institute of Safety of Hydraulic Structures, Director. 
Professor of the Department “Industrial and Civil Engineering,
Geotechnical Engineering and Foundation Engineering”, Platov
South-Russian State Polytechnic University (NPI), Novocherkassk
Dyba V.P. — Professor, Doctor of Technical Sciences, Professor of 
the Department “Industrial and Civil Engineering, Geotechnical 
Engineering and Foundation Engineering”, Platov South-Russian 
State Polytechnic University (NPI), Novocherkassk
Ilvitskaya S.V. — Professor, Doctor of Architecture, Head of the 
Department “Architecture”, State University of Land Management, 
Moscow
Krivoborodov Yu.R. — Professor, Doctor of Technical Sciences, Professor 
of the Department “Chemical Technology of Composite and Binding 

Publishing office: RIOR. 127282, Russia, Moscow, Polyarnaya str., 31B.
info@riorp.ru; www.riorpub.com
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 “CONSTRUCTION AND 
ARCHITECTURE” is required.
Publication information: CONSTRUCTION AND ARCHITECTURE. For 2020, 
volume 8 is scheduled for publication.
Subscription information: Please contact +7(495)280-15-96.
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.
Advertising information: If you are interested in advertising or other commercial opportunities please e-mail: plyusha4571@mail.ru

* The full list of members of the editorial board can be found at www.naukaru.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.
“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 
plyusha4571@mail.ru or +7(495)280-15-96.

© RIOR, 2020.

CONSTRUCTION 
AND ARCHITECTURE

SCIENCE

RIOR

ISSN 2308-0191
DOI 10.29039/2308-0191-2020-8-1

Volume 8
Issue 1 (26)
March 2020

EDITOR-IN-CHIEF

EDITORIAL BOARD *

SCIENTIFIC AND PRACTICAL JOURNAL

CHAIRMAN OF THE EDITORIAL BOARD

Materials”, D. Mendeleev University of Chemical Technology of 
Russia, Moscow
Leonovich S.N. — Professor, Doctor of Technical Sciences, Head of 
the Department “Building production technologies”, Belarus National 
Technical University, Minsk, Belarus
Magomedov R.M. — Professor, Doctor of Economic Sciences, Professor 
of the Department “State and Municipal Administration”, Dagestan 
State Technical University, Makhachkala
Matsiy S.I. — Honored Builder of Kuban, Professor, Doctor of 
Technical Sciences, Professor of the Department “Building Materials 
and Structures”, Kuban State Agrarian University, Krasnodar
Moschko A. — Professor, Doctor of Technical Sciences, Director of 
External Relations Management, University of Science and Technology, 
Vrotslav, Poland
Nevzorov A.L. — Professor, Doctor of Technical Sciences, Head of 
the Department “Engineering Geology and Foundations”, Northern 
(Arctic) Federal University named after M.V. Lomonosov, Arkhangelsk
Nesvetaev G.V. — Professor, Doctor of Technical Sciences, Head of 
the Department “Building Production Technologies”, Don State 
Technical University, Rostov-on-Don
Nyvil V. — Professor, Doctor of Technical Sciences, Head of Construction 
Department, Institute of Technology and Business, České Budějovice, 
Czech Republic
Nguen G. — Professor, Doctor of Technical Sciences, Professor of 
the Department of Geotechnics, University of Žilina, Slovakia
Pischilina V.V. — Professor, Doctor of Architecture, Head of the 
Department “Architectural Restoration, Reconstruction and History 
of Architecture”, Don State Technical University, Rostov-on-Don
Roschina S.I. — Professor, Doctor of Technical Sciences, Head of 
the Department “Building Construction”, Vladimir State University, 
Vladimir
Samchenko S.V. — Professor, Doctor of Technical Sciences, Professor 
of the Department “Technology of Binders and Concretes”, Moscow 
State (National Research) University of Civil Engineering, Moscow
Sventikov A.A. — Professor, Doctor of Technical Sciences, Professor 
of the Department “Metal Construction and Welding in Construction”, 
Voronezh State Technical University, Voronezh
Skibin G.M. — Professor, Doctor of Technical Sciences, Head of the 
Department “Industrial and Civil Engineering, Geotechnical Engineering 
and Foundation Engineering”, Platov South-Russian State Polytechnic 
University (NPI), Novocherkassk
Sheina S.G. — Professor, Doctor of Technical Sciences, Head of the 
Department “Urban Construction and Economy”, Don State Technical 
University, Rostov-on-Don
Shilova L.A. – Candidate of Technical Sciences, Associate Professor, «Information systems, technologies and construction automation” Department, 
Moscow State University of Civil Engineering (National Research University), 
Moscow

Construction and Architecture (2020) Vol. 8. Issue 1 (26)

RIOR
Строительство и архитектура (2020). Том 8. Выпуск 1 (26)

Евтушенко Сергей Иванович — почетный работник высшего профессионального образования РФ, профессор, д-р техн. наук, профессор кафедры «Информационные системы, технологии и автоматизация строительства» ФГБОУ ВО «Национальный исследовательский Московский 
государственный строительный университет», г. Москва

Маилян Левон Рафаэлович — чл.-корр. РААСН, заслуженный строитель 
РФ, почетный строитель России, профессор, д-р техн. наук, профессор 
кафедры «Строительства уникальных зданий и сооружений» ФГБОУ ВО 
«Донской государственный технический университет», г. Ростов-на-Дону

Алексеев Сергей Викторович — профессор, канд. арх., заведующий кафедрой «Технологии строительного производства» ФГБОУ ВО «Южный 
федеральный университет», г. Ростов-на-Дону
Беккиев Мухтар Юсубович — профессор, д-р техн. наук, директор 
ФГБОУ «Высокогорный геофизический институт», г. Нальчик
Бескопыльный Алексей Николаевич –профессор, д-р техн. наук, проректор по подготовке кадров высшей категории ФГБОУ ВО «Донской 
государственный технический университет», г. Ростов-на-Дону
Бок Томас — профессор, д-р техн. наук, заведующий кафедрой «Реализации строительных проектов и строительной робототехники» (Institut 
für Baurealisirung und Baurobotic), Технический университет Мюнхена 
(Technische Universität München), г. Мюнхен, Германия 
Булгаков Алексей Григорьевич — профессор, д-р техн. наук, профессор 
кафедры Строительного дела (Baubetriebswesen), Строительный факультет (Fakultät Bauingenierwesen), Технический университет Дрездена 
(Technische Universität Dresden), Германия, г. Дрезден, Германия
Вержбовский Геннадий Бернардович — профессор, д-р техн. наук, декан 
факультета «Промышленное и гражданское строительство» ФГБОУ ВО 
«Донской государственный технический университет», г. Ростов-на-Дону
Волосухин Виктор Алексеевич — заслуженный деятель науки РФ, Почетный 
работник высшего профессионального образования РФ, академик РАЕН, 
эксперт РАН, член РОМГГиФ, ISSMGE, профессор, д-р техн. наук, профессор кафедры «Промышленное и гражданское строительство, геотехника и 
фундаментостроение», директор Института безопасности гидротехнических 
сооружений ФГБОУ ВО «Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ) имени М.И. Платова», г. Новочеркасск
Дыба Владимир Петрович — профессор, д-р техн. наук, профессор кафедры «Промышленное и гражданское строительство, геотехника и фундаментостроение» ФГБОУ ВО «Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ) имени М.И. Платова», г. Новочеркасск
Ильвицкая Светлана Валерьевна — профессор, д-р архитектуры, заведующая кафедрой «Архитектура» ФГБОУ ВО «Государственного университета по землеустройству», г. Москва
Кривобородов Юрий Романович — профессор, д-р техн. наук, профессор 
кафедры «Химическая технология композиционных и вяжущих материалов» ФГБОУ ВО «Российский химико-технологический университет 
им. Д.И. Менделеева», г. Москва.

Издатель: ООО «Издательский центр РИОР»
127282, Москва, ул. Полярная, д. 31В. info@riorp.ru; www.riorpub.com
Точка зрения редакции может не совпадать с мнением авторов публику емых материалов.
Перепечатка материалов допускается с письменного разрешения редакции.
При цитировании ссылка на журнал «СТРОИТЕЛЬСТВО И АРХИТЕКТУРА» обязательна.
При публикации в журнале «СТРОИТЕЛЬСТВО И АРХИТЕКТУРА» плата за страницы не взимается.
Информация о публикации: На 2020 г. запланирован выход тома 8. 
Информация о подписке: +7(495) 280-15-96.
Подписной индекс в каталоге агентства «Роспечать» — 70834.
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 info@riorp.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.
Заказы, жалобы и запросы: Пишите на plyusha4571@mail.ru или звоните 
+7(495) 280-15-96.
Приобретение старых выпусков: Старые, ранее опубликованные выпуски доступны по запросу: +7(495) 280-15-96. Можно приобрести полные тома и отдельные выпуски за 2017–2020 гг.
© ООО «Издательский центр РИОР», 2020.
Формат 60x90/8. Бумага офсетная. Тираж 999 экз. Заказ № 

СТРОИТЕЛЬСТВО 
И АРХИТЕКТУРА

ISSN 2308-0191
DOI 10.29039/2308-0191-2020-8-1

Том 8
Выпуск 1 (26)
Март 2020

НАУКА

РИОР

ГЛАВНЫЙ РЕДАКТОР

НАУЧНО-ПРАКТИЧЕСКИЙ ЖУРНАЛ

ПРЕДСЕДАТЕЛЬ РЕДАКЦИОННОЙ КОЛЛЕГИИ

РЕДАКЦИОННАЯ КОЛЛЕГИЯ

Леонович Сергей Николаевич — профессор, д-р техн. наук, заведующий 
кафедрой «Технологии строительного производства» Белорусского национального технического университета, г. Минск, Белоруссия
Магомедов Расул Магомедович — профессор, д-р экон. наук, профессор 
кафедры «Государственное и муниципальное управление» ФГБОУ ВО 
«Дагестанский государственный технический университет», г. Махачкала.
Маций Сергей Иосифович — заслуженный строитель Кубани, профессор, д-р техн. наук, профессор кафедры «Строительные материалы и 
конструкции» ФГБОУ ВО «Кубанский государственный аграрный университет», г. Краснодар, 
Мошко Анджей — профессор, д-р техн. наук, директор управления внешних сношений Университета науки и технологий, г. Вроцлав, Польша
Невзоров Александр Леонидович — профессор, д-р техн. наук, заведующий кафедрой «Инженерной геологии, оснований и фундаментов» 
ФГАОУ ВО «Северный (Арктический) федеральный университет имени 
М.В. Ломоносова», г. Архангельск
Несветаев Григорий Васильевич — профессор, д-р техн. наук, заведующий 
кафедрой «Технологии строительного производства» ФГБОУ ВО «Донской государственный технический университет», г. Ростов-на-Дону
Нивил Владимир — профессор, д-р техн. наук, глава департамента строительства Института технологий и бизнеса, г. Чешке Будейовице, Чехия
Нгуен Гианг — профессор, д-р техн. наук, профессор департамента геотехники Университета Жилины, Словакия
Пищулина Виктория Владимировна — профессор, д-р арх., заведующая 
кафедрой «Архитектурной реставрации, реконструкции и истории архитектуры» ФГБОУ ВО «Донской государственный технический университет», г. Ростов-на-Дону
Рощина Светлана Ивановна — профессор, д-р техн. наук, заведующая 
кафедрой «Строительные конструкции» ФГБОУ ВО «Владимирский государственный университет», г. Владимир
Самченко Светлана Васильевна — профессор, д-р техн. наук, профессор 
кафедры «Технология вяжущих веществ и бетонов», ФГБОУ ВО «Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет», г. Москва 
Свентиков Андрей Александрович — профессор, д-р техн. наук, профессор кафедры «Металлические конструкции и сварки в строительстве» 
ФГБОУ ВО «Воронежский государственный технический университет», 
г. Воронеж
Скибин Геннадий Михайлович — профессор, д-р техн. наук, заведующий 
кафедрой «Промышленное и гражданское строительство, геотехника и 
фундаментостроение» ФГБОУ ВО «Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ) имени М.И. Платова»,  
г. Новочеркасск
Шеина Светлана Георгиевна — профессор, д-р техн. наук, заведующая 
кафедрой «Городского строительство и хозяйство» ФГБОУ ВО «Донской 
государственный технический университет», г. Ростов-на-Дону
Шилова Любовь Андреевна – канд. техн. наук, доцент кафедры «Информационные системы, технологии и автоматизация строительства» 
ФГБОУ ВО «Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет», г. Москва

Журнал включен в Перечень рецензируемых научных изданий 
ВАК, в которых должны быть опубликованы основные научные 
результаты диссертаций на соискание ученой степени доктора 
наук (с ноября 2019 г.)

Construction and Architecture (2020) Vol. 8. Issue 1 (26)

RIOR
Строительство и архитектура (2020). Том 8. Выпуск 1 (26)

СТРОИТЕЛЬНЫЕ КОНСТРУКЦИИ, 
ЗДАНИЯ И СООРУЖЕНИЯ

5 
Энергоэффективные конструкции зданий 
на основе сетчатых оболочек 
Бузало Н.А., Версилов С.О., 
Платонова И.Д., Царитова Н.Г.

11 Новые системы наблюдения и контроля 
дефектов и повреждений строительных 
конструкций  
Евтушенко С.И., Крахмальный Т.А., 
Фирсов В.В., Лепихова В.А., 
Кучумов М.А.

19 Использование комплексного подхода к 
определению надежности и остаточного 
ресурса деревянных конструкций жилых 
зданий 
Шутова М.Н., Артюхов А.С., 
Евтушенко С.И., Хлупин М.А.

ОСНОВАНИЯ И ФУНДАМЕНТЫ, 
ПОДЗЕМНЫЕ СООРУЖЕНИЯ

26 Особенности интерпретации результатов 
компрессионных испытаний торфа
Ивахнова Г.Ю., Невзоров А.Л.

33 Расчет напряженно-деформированного 
состояния оснований фундаментов в 
процессе компенсационного нагнетания
Лузин И.Н.

39 Моделирование работы конструкции 
усиления ленточного фундамента 
способом подведения фундаментной 
плиты с несъемной опалубкой в лотке
Субботин В.А.

48 
О возможности оценки устойчивости 
откосов и склонов на основе решения 
смешанной задачи теории упругости и 
теории пластичности грунта
Богомолова О.А., Жиделев А.В.

BASES, UNDERGROUND 
CONSTRUCTIONS

5 
Energy-Efficient Mesh-Based Building 
Structures
Nina Buzalo, Sergey Versilov, 
Irina Platonova, Nadezhda Tsaritova

11 New Systems for Monitoring and Control of 
Defects and Damages of Building Structures
Timofey Krakhmalniy, Vladimir Firsov, 
Viktoriya Lepikhova, Mihail Kuchumov, 
Sergey Evtushenko

19 Application of a Complex Approach to 
Determining the Reliability and Residual Life 
of Wooden Structures of Residential Buildings
Marina Shutova, Aleksandr Artukhov, 
Sergey Evtushenko, Maksim Khlupin

SUBSTRUCTURES, FOUNDATIONS, 
SUBSURFACE STRUCTURES

26 Specificities of the Interpretation of the 
Oedometer Tests Data for a Peat
Galina Ivakhnova, Aleksandr Nevzorov

33 Calculation of the Foundation Settlement 
during Compensation Grouting
Ivan Luzin 

39 Modeling the Work of the Structure 
Strengthening Structure Structure by the 
Method of Connecting a Foundation Board 
with a Removable Formwork in a Tray
Vitaliy Subbotin  

48 
On the Possibility of Estimating the Stability 
of Slopes and Slopes on the Basis of the 
Solution of the Mixed Problem of the 
Elasticity Theory and Theory of Soil Plasticity
Oksana Bogomolova, Andrey Zhidelev  

СОДЕРЖАНИЕ
CONTENTS

Construction and Architecture (2020) Vol. 8. Issue 1 (26)

RIOR
Строительство и архитектура (2020). Том 8. Выпуск 1 (26)

СТРОИТЕЛЬНАЯ МЕХАНИКА

59 Учет высших форм колебаний  
при оценке сейсмостойскости систем  
с эластомерными опорами нелинейным 
статическим методом
Зубрицкий М.А., Ушаков О.Ю., 
Сабитов Л.С.

ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ 
СТРОИТЕЛЬСТВА И ГОРОДСКОГО 
ХОЗЯЙСТВА

67 Расчет аэродинамических характеристик 
смежных зданий
Самсонов В.Т.

ЭКОНОМИКА В СТРОИТЕЛЬНОЙ ОТРАСЛИ

82 Медиативные технологии в строительном 
комплексе
Рондарь Н.В.

На последних страницах журнала 
можно найти:
• информацию для авторов;
• информацию о всех журналах ИЦ РИОР;
• условия подписки

BUILDING MECHANICS

59 Assessment of Seismic Resistance of Systems 
with Elastomeric Supports by the Nonlinear 
Static Method
Maksim Zubritskiy, Oleg Ushakov,  
Linar Sabitov 

ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ 
СТРОИТЕЛЬСТВА И ГОРОДСКОГО 
ХОЗЯЙСТВА

67 Calculation of Aerodynamic Characteristics of 
Adjacent Buildings
Vladimir Samsonov 

ECONOMICS IN CONSTRUCTION SECTOR

82 Mediation Technologies in the Construction 
Complex
Natalia Rondar’ 

On the last pages of the journal 
you can find:
• information for the journals:
• information about all the journals of RIOR;
• terms of subscription

Construction and Architecture (2020) Vol. 8. Issue 1 (26)

RIOR
Строительство и архитектура (2020). Том 8. Выпуск 1 (26)

Энергоэффективные конструкции зданий на основе 
сетчатых оболочек

УДК 69.07

Бузало Н.А. 
Канд. техн. наук, профессор кафедры «Градостроительство, проектирование зданий и сооружений», ФГБОУ ВО  
«Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ) имени М.И. Платова» (г. Новочеркасск); 
e-mail: buzalo_n@mail.ru

Версилов С.О.
Д-р техн. наук, профессор кафедры «Горное дело», ФГБОУ ВО «Южно-Российский государственный политехнический 
университет (НПИ) имени М.И. Платова» (г. Новочеркасск)

Платонова И.Д.
Канд. техн. наук, доцент кафедры «Градостроительство, проектирование зданий и сооружений», ФГБОУ ВО  
«Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ) имени М.И. Платова» (г. Новочеркасск)

Царитова Н.Г.
Канд. техн. наук, доцент кафедры «Градостроительство, проектирование зданий и сооружений», ФГБОУ ВО  
«Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ) имени М.И. Платова» (г. Новочеркасск);  
e-mail: ncaritova@yandex.ru

Статья получена: 04.02.2020. Рассмотрена: 10.02.2020. Одобрена: 21.03.2020. Опубликована онлайн: 30.03.2020. ©РИОР

ENERGY-EFFICIENT MESH-BASED BUILDING 
STRUCTURES
Nina Buzalo  
Candidate of Technical Sciences, Professor, Department «Urban 
Planning, Design of Buildings and Structures», Platov SouthRussian State Polytechnic University, Novocherkassk; e-mail: 
buzalo_n@mail.ru
Sergey Versilov  
Doctor of Technical Sciences, Professor, Department “Mining”, 
Platov South-Russian State Polytechnic University, Novocherkassk
Irina Platonova  
Candidate of Technical Sciences, Associate Professor, Department 
«Urban Planning, Design of Buildings and Structures», Platov 
South-Russian State Polytechnic University, Novocherkassk
Nadezhda Tsaritova
Candidate of Technical Sciences, Associate Professor, Department 
«Urban Planning, Design of Buildings and Structures», Platov 

South-Russian State Polytechnic University, Novocherkassk;  
e-mail: ncaritova@yandex.ru
Manuscript received: 04.02.2020. Revised: 10.02.2020. Accepted: 
21.03.2020. Published online: 30.03.2020. ©RIOR
Abstract. To reduce energy consumption in the construction and 
housing sectors, it is necessary to make maximum use of new 
design solutions for buildings and structures. Separation of the 
functions of the load-bearing and enclosing elements of buildings 
allows the use of optimal structural schemes with a minimum 
consumption of steel for load-bearing structures and effective 
modern thermal insulation materials for building envelopes. Mesh 
spatial systems are durable, earthquake-resistant, easily assembled, 
can be dismantled, transported, reassembled without the use of 
heavy equipment, and can be used in remote and inaccessible 
places.
Keywords: metal mesh structures, energy-efficient building envelopes, three-dimensional model of the frame.

Construction and Architecture (2020) Vol. 8. Issue 1 (26): 5–10
При цитировании этой статьи ссылка на DOI обязательна 
 DOI 10.29039/2308-0191-2020-8-1-5-10

05.23.01 СТРОИТЕЛЬНЫЕ КОНСТРУКЦИИ, ЗДАНИЯ  
И СООРУЖЕНИЯ

Аннотация. Для снижения расхода энергоресурсов в строительной и жилищно-коммунальной отраслях необходимо максимально использовать новые конструктивные решения 
зданий и сооружений. Разделение функций 
несущих и ограждающих элементов зданий 
позволяет применять оптимальные конструк
тивные схемы с минимальным расходом стали 
на несущие конструкции и эффективные современные теплоизоляционные материалы для 
ограждающих конструкций. Сетчатые пространственные системы являются прочными, 
сейсмостойкими, легковозводимыми, допускают демонтаж, транспортировку, повторный 

Construction and Architecture (2020) Vol. 8. Issue 1 (26)

RIOR
Строительство и архитектура (2020). Том 8. Выпуск 1 (26)

монтаж без использования тяжелой техники, 
могут применяться в отдаленных и труднодоступных местах.
Ключевые слова: металлические сетчатые 
конструкции, энергоэффективные ограждающие 
конструкции, трехмерная модель каркаса.

За последние десятилетия сформировались 
общие тенденции в развитии современной 
цивилизации — рост потребления энергоресурсов, повышение спроса и цены на энергоресурсы. Учитывая естественную ограниченность мировых запасов топливно-энергетических ресурсов при существующих объемах и 
темпах роста потребления, очевидной является возможность возникновения их дефицита 
в обозримом будущем. В связи с постоянным 
ростом спроса на энергию развитие энергосберегающих технологий во всем мире становится все более актуальным, в том числе и в 
России. В связи с этим одним из приоритетов 
является ограничение темпов роста потребления энергетических ресурсов за счет повышения энергоэффективности объектов в строительстве, промышленности, жилищно-коммунальном хозяйстве и на транспорте, внедрения энергосберегающих технологий и мате- 
риалов.
Во многих странах большое внимание уделяется возведению энергоэффективных домов, 
в которых затраты, связанные с потреблением 
энергии, в среднем на 20–30% меньше, чем в 
обычных. В 2018 г. в Российской Федерации 
вступил в действие свод требований, направленных на повышение энергосбережения и в 
целом энергоэффективности в строительном 
комплексе страны, что будет способствовать 
внедрению новых архитектурных решений, 
современных строительных технологий, энергоэффективных стройматериалов и т.д. Для 
эффективной реализации требуемых задач по 
поэтапному снижению объемов тепловой энергии, расходуемой на здания, необходимо четко 
определить параметры элементов здания, влияющих на эти затраты:
• увеличение термического сопротивления 
ограждающих конструкций здания (наружных 
стен, покрытий, перекрытий над неотапливаемыми подвалами) до технически возможного максимального уровня;

• сведение к минимуму количества и тепловой 
проводимости, имеющихся в конструкции 
тепловых мостов;
• обеспечение необходимой воздухоплотности 
конструкции здания относительно притока 
наружного воздуха;
• повышение до максимального технически 
возможного уровня термического сопротивления светопрозрачных ограждающих 
конструкций;
• создание системы вентиляции для подачи 
свежего воздуха, удаления отработанного 
воздуха, распределения тепла в помещении 
и организация регенерации тепла вентиляционного воздуха.
Одним из направлений в создании энергосберегающих «домов будущего» с применением 
энергоэффективных технологий может быть 
разработка и внедрение строений на основе 
металлических сетчатых оболочек.
Конструкции покрытий на основе сетчатых 
оболочек, изобретенных и запатентованных 
великим русским инженером В.Г. Шуховым, 
лежат в основе многих проектов, созданных 
известными архитекторами.
В историю строительной техники вошло покрытие здания листопрокатного цеха Выксунского металлургического завода, выполненное 
Шуховым в 1898 г. (рис. 1). Конструкция в виде 
металлического сетчатого свода двоякой кривизны, опирающегося на трехшарнирные арки, 
позволила значительно сократить расход металла по сравнению с традиционным стропильным покрытием. Шухов создал классическое 
сводчатое покрытие из новых по тем временам 
металлических прокатных элементов [1]. 
Взаимоперекрещивающиеся стержни (уголки), 
опираясь на арки-фермы, образовали жесткий 
каркас, по которому устроена кровля. Для того 
времени это было качественно новое промышленное здание — высокое, просторное, светлое 
(фасады здания представляли собой витражи 
от цоколя до покрытия).
В течение первой половины XX в. сетчатые 
оболочки чаще всего применялись в промышленном строительстве. С их помощью перекрывали производственные цехи и выставочные 
павильоны, где требовалось с минимальными 
затратами металла перекрыть значительные 
пролеты. В настоящее время сетчатые конструк

Construction and Architecture (2020) Vol. 8. Issue 1 (26)

RIOR
Строительство и архитектура (2020). Том 8. Выпуск 1 (26)

ции — одно из перспективных направлений в 
строительном проектировании. Они оправдывают название «конструкции XXI в.». Об этом 
свидетельствует растущее количество сооружений, выполненных по данной технологии,  
и интерес заказчиков.

Рис. 1. Несущие конструкции листопрокатного цеха 
Выксунского металлургического завода  
во время монтажа

Сетчатые конструкции имеют неограниченные возможности для создания новых архитектурных форм, их характерная черта — отсутствие массивных несущих элементов. Это 
возможно благодаря равномерному распределению нагрузок на все стержни каркаса. Растущее 
количество зданий и сооружений, выполненных 
с использованием сетчатых покрытий, свидетельствует о перспективности применения таких конструкций, особенно в условиях низких 
температур, в сейсмоопасных и отдаленных 
районах. 
Производство и контрольная сборка — полный цикл изготовления сетчатых конструкций. 
Доставка изделия к месту строительства выполняется в разобранном и компактно упакованном виде. На стройплощадке элементы без 
специальных инструментов быстро монтируются в секции снаружи или внутри здания. 
Многообразные сетчатые конструкции могут 
быть использованы при реконструкции фасадов 
существующих зданий, при возведении стадионов, музеев, отелей, аэропортов, автомобильных парковок и многих других сооружений. 
Легкость, быстроту возведения и экономичность 
строительства обеспечивает простота технологии. Кроме того, доступен демонтаж и повторный монтаж конструкций, что особенно актуально для временных и сезонных сооружений.
Область применения сетчатых конструкций 
не ограничивается только большепролетными 
сооружениями [2–4]. Возможно использование 

подобных технологий в малоэтажном индивидуальном строительстве. Преимущества таких 
домов на основе сетчатых куполов во многом 
основаны на свойствах сферы:
• максимальный внутренний объем при одинаковой с «прямоугольным» строением полезной площади, следовательно, лучшая 
аэрация и инсоляция помещений;
• минимальная площадь внешней поверхности 
при одинаковой с «прямоугольным» строением полезной площади, что обусловливает 
меньшее поглощение звуков снаружи, оптимальную теплоизоляцию (наибольшие 
потери тепла происходят через наружные 
углы здания);
• сетчатый купольный дом обладает высокой 
сейсмостойкостью, так как отсутствуют тяжелые перекрытия и покрытия;
• возможность выдерживать большие снеговые 
нагрузки (самое рациональное строение для 
арктических широт);
• аэродинамическая форма купола обеспечивает лучшее по сравнению с другими строениями огибание ветрами: купольные дома 
устойчивы во время разрушительных ураганов и смерчей;
• симметрия сферы позволяет свободно ориентировать купол при размещении на земельном участке; внутренняя планировка 
несущих стен может быть свободной; солнечные батареи и модули солнечных коллекторов можно наиболее эффективно ориентировать в пространстве.
Сетчатые купольные индивидуальные дома, 
кроме этого, полностью соответствуют требованиям минимизации ресурсов и энергозатрат 
на возведение и эксплуатацию здания, а также 
принципам биопозитивности:
• использовать только малоэтажную высокоплотную застройку со зданиями не выше 
деревьев (2–3 этажа);
• на первом этаже размещать мастерские, магазины, кафе, на втором — жилые помещения;
• в качестве покрытия использовать кровлюгазон или размещать гелиоколлекторы, солнечные батареи;
• широко использовать пространственные 
конструкции покрытий как формы, наиболее 
близкие к природным формам;

Construction and Architecture (2020) Vol. 8. Issue 1 (26)

RIOR
Строительство и архитектура (2020). Том 8. Выпуск 1 (26)

• выбирать форму зданий, наиболее приспособленную для утилизации солнечной и ветровой энергии и энергосбережения (утепленные северные стены с минимумом проемов, теплицы и зимние сады с южной стороны, энергосберегающие окна, двери, 
стекла, форточки, жалюзи);
• использовать участки городских неудобий, 
подрабатываемые территории, на которых 
невозможно разместить многоэтажные здания;
• предусмотреть меры по наиболее полному 
озеленению горизонтальных и вертикальных 
поверхностей дома;
• в отделку зданий вносить элементы национального искусства, настенной живописи.
Многие авторы считают, что традиционные 
национальные жилища как нельзя лучше удовлетворяют принципам биопозитивного строительства [5; 6]. Рассуждая о сетчатых конструкциях, невозможно не вспомнить о традиционных жилищах степных кочевников. Сборноразборное сооружение (рис. 2), которое 
возможно в минимальные сроки разобрать, 
компактно упаковать, перевезти, не прибегая 
к тяжелым подъемно-транспортным средствам, 
и вновь собрать на новом месте.

 
Рис. 2. Юрта — жилище кочевых народов  
степной части Евразии

Следует отметить, что отечественная строительная индустрия в плане использования материалов для возведения зданий до последнего 
времени оставалась достаточно консервативной 
отраслью. Традиционно в жилищном строительстве широко применяются проверенные 
временем материалы — дерево, кирпич и бетон. 
Вместе с тем практика развитых в промышленном отношении государств свидетельствует о 
том, что лидирующие позиции в этом списке 
постепенно занимают новые эффективные ма
териалы, в том числе металл. Разработчики 
новых методов строительства предлагают иной 
подход к его использованию, и прежде всего 
при возведении жилых зданий. К таким инновационным способам можно отнести применение металлоконструкций заводского изготовления. Это обусловлено, прежде всего, долговечностью, прочностью, надежностью несущих 
конструкций и высокими эксплуатационными 
характеристиками ограждающих конструкций. 
Впрочем, не последнюю роль играет и эстетический фактор — сегодня возможно создание 
самых необычных форм здания, фасадов и интерьеров.
Не менее важным преимуществом, выгодно 
отличающим их от традиционных деревянных, 
кирпичных или железобетонных строений, является простота и удобство обслуживания и 
ремонта. Такие дома обладают свойствами экологичности и пожаробезопасности благодаря 
сочетанию испытанных качеств традиционных 
строительных и самых современных отделочных 
материалов, высокое качество которых подтверждено соответствующими сертификатами.
Сегодня можно с уверенностью утверждать, 
что металл в жилищном строительстве становится не менее востребованным материалом, 
чем дерево, кирпич и железобетон. Практика 
показывает, что эксплуатационные характеристики домов из металлоконструкций абсолютно не уступают аналогичным параметрам зданий 
из традиционных материалов, а по ряду показателей даже превосходят их.
На сегодняшний день нами созданы и запатентованы принципиально новые конструкции стальных каркасных модулей [7–9]. Основу 
каркаса таких зданий образует конструкция из 
металлических уголков. В отличие от применяющихся в настоящее время металлических 
каркасов, состоящих из множества элементов, 
предлагаемые конструкции состоят из минимально возможного количества типоразмеров 
стержней. Причем сама форма каркаса оптимизирована с учетом следующих факторов:
• максимальная прочность каркаса и устойчивость к сейсмическому воздействию;
• минимально возможное количество типоразмеров стержней каркаса;
• простая конструкция фундамента (столбчатые, свайные фундаменты или винтовые сваи 

Construction and Architecture (2020) Vol. 8. Issue 1 (26)

RIOR
Строительство и архитектура (2020). Том 8. Выпуск 1 (26)

в зависимости от грунтовых условий площадки строительства), так как нагрузка на 
фундамент намного меньше, чем в зданиях 
с массивным каркасом;
• максимально возможный внутренний объем 
при минимальной площади наружных стен;
• оптимальный раскрой стандартных 12-метровых плетей металлического проката;
• применение эффективных теплоизоляционных материалов для навесных стен и покрытия, ремонтопригодность стенового 
ограждения.
Каркасный модуль (рис. 3) выполнен из 
стальных прокатных профилей. Основу каркаса образует сетчатая конструкция из металлических прокатных уголков 100 × 7 мм и 
швеллеров № 20, стальной профильной трубы 
150 × 4 мм, соединяемых между собой непосредственно на площадке строительства болтами М18 (класса прочности 5.8). 

 
Рис. 3. Каркасный модуль индивидуального жилого дома

Особо следует отметить минимальные трудозатраты при монтаже каркасного модуля. 
Все элементы каркаса заводского изготовления 
собираются на площадке строительства на 
болтах и поднимаются в проектное положение 
с однократным привлечением грузоподъемной 
техники. Узел соединения решетчатых стоек  
с ребром купола (узел А на рис. 3) выполнен 
с возможностью поворота стоек для упрощения 
монтажа. Конструкция узла показана на  
рис. 4.

 

Рис. 4. Узел соединения элементов каркасного модуля 
(узел А)

Предлагаемые модули могут быть использованы в качестве выставочных павильонов, магазинов, кафе с высотой помещения до 6 м,  
а при устройстве перекрытия — жилых коттеджей с общей площадью до 170–200 м2 и высотой 
помещений до 3 м.
Массовое строительство сетчатых куполов 
стало возможным с появлением систем автоматизированного проектирования, позволяющих 
выполнить расчет и конструирование трехмерной модели сооружения. Для создания модели 
каркаса был использован программный комплекс 
SCAD Office (рис. 5). В результате расчета получены значения перемещений узлов конструкции 
от воздействия собственного веса несущих и 
ограждающих элементов, ветровой, снеговой 
нагрузок, а также сейсмического воздействия 
[10], определены значения расчетных внутренних усилий, подобраны сечения элементов каркаса.
Технологические возможности проектирования, применения новых материалов и конструкций, использования новых методов монтажа многократно расширились за последние 
годы, в том числе за счет использования метода послойного создания физических объектов 
по цифровой 3D-модели. При изготовлении 
стержневых элементов конструкции, соединительных узлов, раскройке ограждающих материалов необходима высокая точность, что доступно с использованием современного высокоточного оборудования [11].

Construction and Architecture (2020) Vol. 8. Issue 1 (26)

RIOR
Строительство и архитектура (2020). Том 8. Выпуск 1 (26)

 

Рис. 5. Трехмерная модель каркасного модуля,  
выполненная в ППП SCAD

Высокие аэродинамические и конструктивные свойства, повышенная сейсмостойкость, 
скорость и простота монтажа, возможность 
доставки в отдаленные районы всех составляющих элементов в компактно упакованном виде 
с защитой от внешних воздействий, возможность 
демонтажа и переноса сооружения на новое 
место, возможность реконструкции либо с восстановлением тех же самых эксплуатационных 
функций, либо с приданием зданию новых 
функций, малая нагрузка на основание позволяют применять подобные конструкции с большой эффективностью.

References

1. Shuhov V.G. Izbrannye Trudy. «Stroitel’naya mekhanika» 
[Structural Mechanics]. Akademiya nauk SSSR Publ., Moscow, 1977, V. 1, 192 p.
2. Ryule G. Prostranstvennye pokrytiya (konstrukcii i metody 
vozvedeniya). Tom II. Metall, plastmassy, keramika, derevo 
[Spatial coatings (constructions and construction methods). 
Volume II Metal, plastics, ceramics, wood]. Moscow: Strojizdat Publ., 1974.
3. Tairov V.D. Setchatye prostranstvennye konstrukcii [Mesh 
spatial structures]. Kiev: Budivel’nik Publ., 1966. 74 p.
4. Forster B., Mollaert M. European Design Guide for Tensile 
Surface Structures. TensiNet. Brussel: 2004. 332 p.
5. Geiger Engineers. Long span roof projects, selected projects. 
Geiger associates, № 4, 1994.
6. R. Motro. Tensegrity. Structural systems for the future. Kogan 
Page Science. 2003
7. Versilov S.O., Ignatov V.N., Korotkij A.A. Karkasnyj modul’ 
zdaniya. Patent Rossii № 2604613. Opublikovano 10.12.2016. 
Byul. № 34 [Wireframe building module. Patent of Russia  
No. 2604613. Published on December 10, 2016. Bull. Number 34].

8. Versilov S.O., Ignatov V.N., Korotkij A.A. Karkasnyj modul’ 
zdaniya. Patent Rossii № 178555. Opublikovano 09.04.2018. 
Byul. № 10 [Wireframe building module. Patent of Russia  
No. 178555. Published on April 9, 2018. Bull. № 10].
9. Sharnirnyj uzel prostranstvennoj sterzhnevoj konstrukcii 
regulyarnoj struktury: pat. 2586351 Ros. Federaciya: MPK 
E04V 1/58 [The hinge node of the spatial rod structure of a 
regular structure: US Pat. 2586351 Ros. Federation: IPC 
Е04В 1/58]. FGBOU VPO Yuzhno-Rossijskij gosudarstvennyj politekhnicheskij universitet (NPI) imeni M.I. Platova –  
№ 2015100939/03; zayavl. 12.01.15; opubl. 10.06.16, Bul.  
№ 16 [FGBOU VPO South Russian State Polytechnic University (NPI) named after M.I. Platova].
10.  SP 20.13330.2011 Nagruzki i vozdejstviya. Aktualizirovannaya 
redakciya SNiP 2.01.07-85* [SP 20.13330.2011 Load and impact. Updated edition of SNiP 2.01.07-85 *].
11.  Tumasov A.A., Caritova N.G. Transformiruemye prostranstvennye sterzhnevye konstrukcii pokrytij [Transformable 
spatial core structures of coatings]. Mezhdunarodnyj nauchno-issledovatel’skij zhurnal [International Research Journal]. 
2016, I. 2–3, pp. 190–194.

1. Шухов В.Г. Избранные труды. Т. 1 «Строительная механика» [Текст] / В.Г. Шухов / под ред. А.Ю. Ишлинского. — 
М.: Изд-во Академии наук СССР, 1977. — 192 с.
2. Рюле Г. Пространственные покрытия (конструкции и методы возведения). Т. 2 «Металл, пластмассы, керамика, 
дерево» [Текст] / Г. Рюле. — М.: Стройиздат, 1974.
3. Таиров В.Д. Сетчатые пространственные конструкции 
[Текст] / В.Д. Таиров. — Киев: Будiвельник, 1966. — 74 с.
4. Forster B., Mollaert M. European Design Guide for Tensile 
Surface Structures. TensiNet. Brussel, 2004. 332 p.
5. Geiger Engineers. Long span roof projects, selected projects. 
Geiger associates, № 4, 1994.
6. Motro R. Tensegrity. Structural systems for the future. Kogan 
Page Science. 2003.
7.  Версилов С.О. Каркасный модуль здания [Текст] / С.О. Версилов, В.Н. Игнатов, А.А. Короткий. Патент России  
№ 2604613. Опубликовано 10.12.2016. Бюл. № 34.

8. Версилов С.О. Модуль здания [Текст] / С.О. Версилов, 
В.Н. Игнатов, А.А. Короткий. Патент России № 178555. 
Опубликовано 09.04.2018. Бюл. № 10
9. Шарнирный узел пространственной стержневой конструкции регулярной структуры [Текст]: пат. 2586351 Рос. 
Федерация: МПК Е04В 1/58 / Н.Г. Царитова, Н.А. Бузало; заявитель и патентообладатель ФГБОУ ВПО ЮжноРоссийский государственный политехнический университет (НПИ) имени М.И. Платова — № 2015100939/03; 
заявл. 12.01.2015; опубл. 10.06.2016, Бюл. № 16.
10. СП 20.13330.2011 Нагрузки и воздействия [Текст]. Актуализированная редакция СНиП 2.01.07-85*
11. Тумасов 
А.А. 
Трансформируемые 
пространственные 
стержневые конструкции покрытий [Текст] / А.А. Тумасов, Н.Г. Царитова // Международный научно-исследовательский журнал. — 2016. — № 2-3. — С. 190–194.

Литература

Construction and Architecture (2020) Vol. 8. Issue 1 (26)

RIOR
Строительство и архитектура (2020). Том 8. Выпуск 1 (26)

Construction and Architecture (2020) Vol. 8. Issue 1 (26): 11–18
 При цитировании этой статьи ссылка на DOI обязательна  
                                   DOI 10.29039/2308-0191-2020-8-1-11-18

Новые системы наблюдения и контроля дефектов  
и повреждений строительных конструкций

УДК 624.1 : 69.058.2
 
Крахмальный Т.А.
Канд. техн. наук, доцент, доцент кафедры «Общеинженерные дисциплины», ФГБОУ ВО «Южно-Российский 
государственный политехнический университет (НПИ) имени М.И. Платова» (г. Новочеркасск); 
e-mail: krachmalniy@ikcmysl.ru

Фирсов В.В.
Канд. техн. наук, доцент, доцент кафедры «Общеинженерные дисциплины», ФГБОУ ВО «Южно-Российский 
государственный политехнический университет (НПИ) имени М.И. Платова» (г. Новочеркасск)

Лепихова В.А.
Канд. техн. наук, доцент, доцент кафедры «Общеинженерные дисциплины», ФГБОУ ВО «Южно-Российский 
государственный политехнический университет (НПИ) имени М.И. Платова» (г. Новочеркасск); 
e-mail: odejnaya@rambler.ru

Кучумов М.А.
Магистрант подразделения «Промышленное и гражданское строительство, геотехника и фундаментостроение», ФГБОУ 
ВО «Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ) имени М.И. Платова» (г. Новочеркасск); 
e-mail: mku4umoff@gmail.com

Евтушенко С.И.
Д-р техн. наук, профессор, почетный работник высшего образования Российской Федерации, советник РААСН, 
член РОМГГиФ, профессор кафедры «Информационные системы, технология и автоматизация строительства», 
ФГБОУ ВО «Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет» (г. Москва); 
e-mail: evtushenkosi@mgsu.ru

Статья получена: 01.02.2020. Рассмотрена: 02.02.2020. Одобрена: 12.03.2020. Опубликована онлайн: 30.03.2020. ©РИОР

NEW SYSTEMS FOR MONITORING AND CONTROL OF 
DEFECTS AND DAMAGES OF BUILDING STRUCTURES
Timofey Krakhmalniy
Candidate of Technical Sciences, Associate Professor, Department 
of General Engineering Disciplines, Platov South-Russian State 
Polytechnic University (NPI), Novocherkassk; 
e-mail: krachmalniy@ikcmysl.ru
Vladimir Firsov  
Candidate of Technical Sciences, Associate Professor, Department 
of General Engineering Disciplines, Platov South-Russian State 
Polytechnic University (NPI), Novocherkassk
Viktoriya Lepikhova
Candidate of Technical Sciences, Associate Professor, Department 
of General Engineering Disciplines, Platov South-Russian State 
Polytechnic University (NPI), Novocherkassk; 
e-mail: odejnaya@rambler.ru
Mihail Kuchumov
Master’s Degree Student, Department “Industrial and Civil 
Engineering, Geotechnics and Foundation Engineering”, Platov 
South-Russian State Polytechnic University (NPI), Novocherkassk; 
e-mail: mku4umoff@gmail.com
Sergey Evtushenko
Doctor of Technical Sciences, Professor, Honored Worker of 
Higher Education of Russia, Council of Russian Academy of 
Architecture and Construction Sciences, Department «Information 
systems, technologies and construction automation”, Moscow 
State University of Civil Engineering (National Research University), 
Moscow; e-mail: evtushenkosi@mgsu.ru

Manuscript received: 01.02.2020. Revised: 02.02.2020. Accepted: 
12.03.2020. Published online: 30.03.2020. ©RIOR
Abstract. The article presents the results of development of automated monitoring systems for defects and damages of building 
structures. The first is the “System for monitoring the state of cracks 
and joints of buildings and structures,” this system allows to automatically control the width of crack opening on construction 
structures. The system has one or more sensors and a recording 
device in the form of a personal computer, the receiving radio 
module of the recording system over the radio channel is connected to each sensor and requests measurement results. The following 
describes the upgrade of the system sensor, the new sensor allows 
to measure humidity and ambient temperature and to build dependencies of crack opening width on weather conditions. The next 
sensor is mesdose to measure the stress in the ground of the base, 
based on the electrochemical principle of action. Mesdose allows 
to carry out dynamic tests of soils at the same time technical result 
is achieved in improvement of device reliability and measurement 
reliability. The last is the mechanical measurement sensor, which 
is also based on the electrochemical principle of operation. Invention 
is aimed at solving the problem of improving reliability and reliability of converting dynamic mechanical values into an electric 
signal in a wide range of loads and frequencies.
Keywords: automated monitoring system, crack opening width 
sensor, crack opening monitoring, electrochemical mesdosis for 
measurement of stress in soils, electrochemical sensor for measurement of mechanical values, improvement of reliability and 
reliability of measurements.

Construction and Architecture (2020) Vol. 8. Issue 1 (26)

RIOR
Строительство и архитектура (2020). Том 8. Выпуск 1 (26)

Аннотация. Приведены результаты трех разработок систем, состоящих из датчиков автоматизированного контроля дефектов и повреждений 
строительных конструкций. Первой является 
«Система мониторинга состояния трещин и 
стыков зданий и сооружений», данная система 
позволяет в автоматическом режиме контролировать ширину раскрытия трещин на строительных конструкциях. Система имеет один или 
несколько датчиков и устройство регистрации 
в виде персонального компьютера, принимающий радиомодуль системы регистрации по 
радиоканалу связывается с каждым датчиком 
и запрашивает результаты измерений. Далее 
описывается модернизация датчика системы, 
новый датчик позволяет измерять влажность 
и температуру окружающей среды и строить 
зависимости ширины раскрытия трещины от 
погодных условий. Следующим датчиком является месдоза для измерения напряжения в 
грунтах основания, основанная на электрохимическом принципе действия. Месдоза позволяет 
проводить динамические испытания грунтов 
при этом технический результат достигается в 
повышении надежности устройства и достоверности измерений. Последним является датчик 
измерения вибрационного и ударного ускорения, также основанный на электрохимическом 
принципе работы. Изобретение направлено на 
решение задачи по повышению надежности и 
достоверности преобразований динамических 
механических величин в электрический сигнал 
в широком диапазоне нагрузок и частот. Может 
быть использован в строительной области, для 
сейсмических измерений и экспериментальных 
исследований. 
Ключевые слова: автоматизированная система мониторинга, датчик ширины раскрытия 
трещин, мониторинг раскрытия трещин, электрохимическая месдоза для измерения напряжения в грунтах, электрохимический датчик 
измерения механических величин, повышение 
надежности и достоверности измерений.

С течением времени в результате воздействия 
на строительные конструкции зданий и сооружений агрессивных технологических и природных воздействий, эксплуатационных нагрузок и климатических явлений происходит 
изменение характеристик работоспособности 

конструкций со снижением их эксплуатационных свойств, в том числе несущей способности. 
Кроме того, подобным негативным явлениям 
способствуют ошибки в проектировании, повреждения при нарушении технологий изготовления и монтажа, дефекты [1–5] из-за неудовлетворительной эксплуатации и несвоевременных ремонтов, коррозия металлов, биохимические воздействия, старение материалов.
Анализ и систематизация результатов текущих и периодических осмотров, а также результатов специальных инструментальных обследований производственных зданий, дают возможность проследить изменения размеров 
повреждений строительных конструкций во 
времени, выявить динамику работы конструкций, рассчитать остаточный срок службы производственного здания и своевременно принять 
меры для предотвращения его разрушения.
В течение многих десятилетий в ЮРГПУ 
(НПИ) им. М.И. Платова разрабатываются 
приборы и датчики для инструментальных измерений статических деформаций и напряжений [6–8]. Настоящая работа продолжает исследования статических деформаций и динамических напряжений на тех же методических 
принципах. 
Первой представлена система мониторинга 
состояния трещин зданий и сооружений [9; 10], 
позволяющая в реальном масштабе времени 
проводить измерения и автоматизировать процесс передачи данных посредством беспроводной связи.
Технический результат предлагаемого изобретения заключается в обеспечении возможности автоматизации измерений ширины раскрытия большого количества трещин, что особенно актуально в тех случаях, если контролируемые трещины находятся в труднодоступных 
местах.
Система мониторинга состоит из одного или 
нескольких датчиков перемещения и регистрирующего прибора, в качестве которого может 
быть использован компьютер или переносной 
ноутбук.
Каждый датчик перемещений (рис. 1) состоит из реохорда и токосъемника, аналогоцифрового преобразователя, микроконтроллера, передающего радиомодуля с поддержкой 
протокола Zigbee, химического источника пи