Наукова діяльність кафедри будівництва та цивільної інженерії

(керівник напрямку – д.т.н., професор Семко Олександр Володимирович).

Спеціальність 05.23.01 – «Будівельні конструкції, будівлі та споруди».

Досліджені імовірнісні аспекти несучої здатності комплексних конструкцій з поєднанням огороджуючих та несучих властивостей сталевих та залізобетонних конструкцій, а також різних типів їх поєднання. Розроблено 6 нових типів конструктивних комплексних елементів промислових та цивільних каркасів з використанням збірного та монолітного залізобетону та сталевої несучої опалубки. Проаналізовані методи забезпечення сумісної роботи та анкеровки залізобетону.

Про конкурентоспроможність свідчать впроваджені у виробництво 18 каркасів будівель. Отримано більше 10 патентів на винаходи та корисні моделі за тематикою досліджень.

Дослідження здійснюються з питань:

• вивчення надійності комплексних конструкцій при врахуванні та забезпеченні сумісної роботи несучих і огороджувальних елементів;
• дослідження надійності конструкцій, що утворюються при підсиленні та реконструкції будівель і споруд;
• вивчення страхових ризиків при проектуванні, будівництві, реконструкції та підсиленні будівель і споруд.

Метою досліджень є підвищення надійності та зменшення матеріаломісткості будівельних конструкцій, оптимізація конструктивних рішень каркасів будівель.

У результаті досліджень за останні роки розроблені сталеві, збірно-монолітні сталезалізобетонні каркаси, які дають змогу прискорити будівництво, зменшити вартість будівель.

Зараз здійснюються роботи щодо вивчення вузлів та засобів з’єднання в сталезалізобетонних конструкціях.

Розробки впроваджені на багатьох об’єктах України, Казахстану та інших держав.

Результати наукових досліджень включені до лекційного матеріалу курсів «Сталезалізобетонні конструкції», «Технічна експлуатація», «Металеві конструкції» та використовуються під час курсового й дипломного проектування.

За результатами досліджень зроблено ряд доповідей на міжнародних конференціях в Одесі, Києві, Львові, Рівному, Кривому Розі, Макіївці, Харкові та ін.

Найбільш вагомі з отриманих результатів роботи по цій тематиці впроваджені до Державних Будівельних Норм та Державних Стандартів України.

Науковими дослідженнями зараз займаються 1 доктор наук, 10 кандидатів наук, 4 аспіранти та до 10-ти студентів.

За результатами досліджень захищено 15 кандидатських та 1 докторська дисертація, опубліковано понад 260 наукових робіт. Отримано 20 авторських свідоцтв і патентів.

(керівник напрямку – д.т.н., професор Семко Олександр Володимирович, д.т.н., доцент Філоненко Олена Іванівна)

Спеціальність 05.23.01 – «Будівельні конструкції, будівлі та споруди».

Результати досліджень постійно публікуються у фахових вітчизняних та закордонних виданнях, знаходять відображення в нормативних документах.

Науково-педагогічними працівниками кафедри розроблено пакет документів та рекомендації з термомодернізації корпусів університету для отримання позики від Европейського інвестиційного банку.

НПП проведено енергоаудити з використанням інфрачервоного методу навчальних корпусів та гуртожитків Національного університету імені Юрія Кондратюка та беруть участь у робочих комісіях з розробкою звітів та рекомендацій щодо утеплення, енергопаспортів будівель університету.

Захищено дисертацію на здобуття наукового ступеня доктора технічних наук за спеціальністю 05.23.01 – Будівельні конструкції, будівлі та споруди Філоненко О.І. «Динамічні теплові характеристики огороджувальних конструкцій будівель», науковий консультант д.т.н., проф. Фаренюк Г.Г. – директор ДП НДІБК, 2021 р., Національний університет «Полтавська політехніка імені Юрія Кондратюка»

Основні напрямки наукових досліджень:

• Вплив інсоляції, природного освітлення та транспортного шуму на об’ємно-планувальне та конструктивне рішення житлових будинків.

Мета роботи: з метою зменшення питомої вартості будівництва та експлуатації за рахунок раціонального використання міських територій провести наукові дослідження направлені на подальше удосконалення будівельних норм містобудування з вивченням питань впливу інсоляції на температурно - вітровий режим в локальних зонах житлової забудови різної об'ємно - планувальної структури, а також інсоляції, природного освітлення і шуму на щільність житлового фонду в залежності від рівня досконалості об'ємно - планувальних рішень будинків і інших факторів;

– Розробка огороджувальних конструкцій і підлог промислових холодильників з прогнозованими експлуатаційними якостями. Розробка технічних систем, які включають огороджувальні конструкції холодильних камер, систему підбору і відведення вологи із утеплювачів з метою забезпечення нормативного температурно - вологого режиму в камерах зберігання продуктів харчування;

– Енергозберігаючі конструктивні рішення огорож будівель. Удосконалення енергозберігаючих конструктивних рішень шарованих зовнішніх огорож будівель на основі теоретичних, експериментальних та натуральних досліджень їх експлуатаційних якостей. Забезпечення їх широкого впровадження в будівництво;

Конструктивна оптимізація експлуатаційних якостей фасадних систем будівель. Дослідження теплозахисних властивостей зовнішніх огороджень при їх термомодернізації з застосуванням фасадних систем;

– температурно-вологісний режим огороджувальних конструкцій при термомодернізації житлового фонду.

Найбільш вагомі з отриманих результатів роботи по цій тематиці впроваджені до Державних Будівельних Норм та Державних Стандартів України.

Під керівництвом к.т.н., доцента Р.М. Ахмеднабієва, к.т.н., доцента О.В. Демченко ведеться робота за такими напрямами:

• Розробка технології використання бурових розчинів та шламів для виготовлення будівельних матеріалів, конструкцій та виробів або безпечної утилізації.

Метою досліджень є розробка складів бурового шламоцементу, котрий би володів достатньою міцністю для влаштування тимчасових дорожніх покриттів та визначення впливу добавки на міцність.

• Довговічність важких бетонів з використанням зол та золошлаків теплоелектростанцій.

У результаті досліджень за останні роки розроблені склади бетонів з використання зол та золошлаків класу за міцністю С20/25 та морозостійкістю F300, які дають змогу використовувати іх для виробництва будівельних виробів та конструкцій, що дає змогу зменшити вартість будівель та можливість безпечної утилізації таких відходів.

Результати наукових досліджень включені до лекційного матеріалу курсів «Технологічні підходи використання відходів різних галузей у виробництві будівельних конструкцій, виробів і матеріалів», «Ресурсо-та енергозбереження у виробництві будівельних матеріалів» та використовуються під час дипломного проектування.

За результатами досліджень зроблено ряд доповідей на міжнародних конференціях та опубліковані статті, що входять до баз даних Scopus та Web of Science.

1. Experimental study of properties of heavy concrete with bottom ash from power stations / Victor Bondar, Volodymyr Shulgin, Oksana Demchenko, Ludmila Bondar //MATEC Web of Conferences 116, 02007 (2017) DOI: 10.1051/matecconf/20171160200 Transbud-2017 (Scopus) (Web of Science)
2. Experimental study on light concrete properties using bottom ash of thermal power stations/ O.V Demchenko., V.V Shulgin., R.V Petrash.//International Journal of Engineering & Technology.-2018-vol 7№3.2. – Р.1-5 (Scopus) DOI:10.14419/ijet.v7i2.26.14366 Article ID: 14366 https://www.sciencepubco.com/index.php/ijet/article/view/14366
3. Investigation of the bottom ash slags influence on the heavy concrete frost / Volodymyr Shulgin, Dmytro Yermolenko, Heorhii Durachenko, Oleksandr Petrash and Oksana Demchenkо // MATEC Web of Conferences 230, 03019 (2018) doi.org/10.1051/matecconf/201823003019
4. Some Properties of Fiber-Reinforced Road Concrete Using Iron Ore Dressing Wastes / R. Akhmednabiev, L. Bondar, O. Demchenko, V. Shulgin // Lecture Notes in Civil Engineering. ‒ 2022. Vol.181, Р. 15-24, (Scopus) https://doi.org/10.1007/978-3-030-85043-2_2

• Ресурсозберігаючі технології у високоміцних бетонах та дослідження фізико-технічних характеристик, міцності, морозостійкості, водонепроникності будівельних матеріалів та конструкцій.

В результаті проведення експериментальних досліджень були отримані бетони міцністю на стиск у віці 2 доби – 51МПа, у віці 28 діб – 90 МПа, які відповідають бетону класу за міцністю на стиск С60/75

На основі проведених експериментальних досліджень було розроблено технологію виготовлення різноманітних дорожніх виробів, зокрема тротуарної плитки відповідно до ДСТУ Б В.2.7-145:2008 «Вироби бетонні тротуарні неармовані. Технічні умови»

БЕТОННА ТРОТУАРНА ПЛИТКА « W3O »

Клас бетону за міцністю при стиску С45/55, Водопоглинання - 3%, Морозостійкість – F 500 циклів

Розроблену технологію виготовлення високоміцної тротуарної плитки було впроваджено у будівництво шляхом власного виробництва у Виробничо-наукової лабораторії при проведенні благоустрою внутрішнього дворика Національного університету «Полтавська політехніка імені Юрія Кондратюка».

(керівник напрямку – д.т.н., професор Новохатній Валерій Гаврилович)

Спеціальність 05.23.04 – водопостачання і водовідведення.

Метою досліджень є підвищення надійності та збільшення терміну служби споруд та систем водопостачання, оптимізація роботи споруд водопостачання на етапах проектування, будівництва та експлуатації.

Основні напрямки наукових досліджень:

• функціонування сучасних систем водопостачання та роль окремих водопровідних споруд; обґрунтування вибору основних показників надійності для трубопровідних систем; розрахунку надійності водогонів та отримання кількісних значень безвідмовності та відновлюваності.
• вибір типу системи та визначення розрахункових витрат води; вибір та побудова схеми системи водопостачання з підземним/поверхневим водозабором; Розрахунок безперервності та відновлюваності водопостачання диктувальних споживачів.
• розроблення схем та вибір насосного обладнання; класифікація насосних та компресорних станцій за основними показниками надійності; Розрахунок ремонтопридатності насосних та компресорних станцій; розрахунок безвідмовності насосних та компресорних станцій.

За результатами досліджень цієї тематики захищено 1 докторську та 5 кандидатських дисертацій, опубліковано близько 120 наукових праць.

Новизна технічних розробок захищена патентами й авторськими свідоцтвами на винаходи. Апробація теоретичних досягнень здійснюється на науково-технічних конференціях, симпозіумах, конкурсах.

За останні 5 років кафедрою по дослідницькій тематиці одержано 12 авторських свідоцтв та патентів на винаходи, було видано 2 підручника, 3 навчальних посібники та 15 методичних розробок. Результати проведених наукових досліджень колективу кафедри відображені у більш ніж 75 наукових статтях у вітчизняних журналах та збірниках тез міжнародних науково-технічних конференцій. Розроблено та впроваджено в навчальний процес програмне забезпечення для ЕОМ з розрахунку основних показників надійності розгалужених водопровідних мереж невеликих населених пунктів та насосних станцій.