Методика ландшафтно-градостроительного анализа городских территорий

УДК 711.4

МЕТОДИКА ЛАНДШАФТНО-ГРАДОСТРОИТЕЛЬНОГО АНАЛИЗА ГОРОДСКИХ ТЕРРИТОРИЙ

© Д.В. Бобрышев1

Иркутский государственный технический университет, 664074, Россия, г. Иркутск, ул. Лермонтова, 83.

Рассмотрена авторская методика количественного анализа ландшафтно-градостроительных свойств городских территорий. Показаны основные принципы градостроительной организации территории на основе анализа взаимовлияния природных и антропогенных факторов формирования городской среды. Определены принципы градостроительного зонирования с учетом экологических параметров ландшафта и размещаемых видов землепользования и застройки, обеспечивающие устойчивое развитие городских территорий. Табл. 3. Библиогр. 9 назв.

Ключевые слова: экологическая компенсация; устойчивое развитие; функциональное зонирование; ландшафт.

METHODS OF LANDSCAPE AND ARCHITECTURAL ANALYSIS OF URBAN AREAS D.V. Bobryshev

Irkutsk State Technical University, 83 Lermontov St., Irkutsk, 664074, Russia.

The article considers the author's methods of quantitative analysis of landscape and town-planning properties of urban territories. It shows the basic principles of town-planning organization of urban areas based on the analysis of interactions of natural and anthropogenic factors of urban environment formation. The principles of architectural zoning are determined with regard to landscape environmental parameters and the types of allocated land use and development that ensure sustainable development of urban territories. 3 tables. 9 sources.

Key words: environmental compensation; sustainable development; functional zoning; landscape.

Современные тенденции развития города требуют максимальной интенсификации использования городских земель. Однако повсеместное уплотнение территории приводит к нежелательнымпоследствиям -ухудшению экологического состояния и эстетической привлекательности городской среды. Если около десяти лет назад подобные тенденции касались главным образом центральных, наиболее плотно освоенных частей города, то сегодня подобное явление наблюдается практически на всей городской территории. Под застройку отводятся так называемые резервные территории, в состав которых попадают зоны городского озеленения, водоохранные зоны и даже прибрежные защитные полосы водоёмов. Одной из главных проблем данной ситуации является не столько сам факт уплотнения застройки, что является естественным процессом в определённые этапы развития города, сколько бессистемный подход, не учитывающий основополагающих факторов устойчивого развития - способности природных систем обеспечи-ватьнормальные параметры среды обитания.

Основной целью градостроительной деятельности в данной ситуации является поиск возможностей повышения комфортности проживания при условии максимально возможной интенсивности использования территорий. Одной из главных задач в этой связи является разработка методов градостроительной орга-

низации территории, обеспечивающих рациональное использование городских земель с учётом природных и антропогенных факторов формирования экологически устойчивой городской среды. Одним из важнейших факторов обеспечения устойчивости в условиях плотно освоенных городских территорий является экологическая компенсация застроенных территорий [1, 2, 4].

К данным территориям, в общем случае, относятся наиболее экологически активные ландшафты -водораздельные территории, являющиеся начальными элементами гидрохимического потока, и низины, главным образом поймы, выполняющие функции биофильтрации поверхностного стока. Эти территории образуют ландшафтно-экологическую сеть и подразделяют ландшафты на относительно обособленные градостроительные ячейки. Внутреннее строение ячеек представляет собой эшелонированную структуру местоположений ландшафта: вершина, склон, низина. Каждое местоположение обладает специфическим набором свойств, которые определяют экологический потенциал ландшафта к воспроизводству компонентов ландшафта и ассимиляции антропогенного за-грязненияот хозяйственной деятельности человека. Очевидно, что для экологически устойчивого развития города необходимо определение предела освоения местоположений, при котором они способны компенсировать антропогенное давление [1].

1Бобрышев Дмитрий Валерьевич, кандидат архитектуры, доцент кафедры архитектуры и градостроительства Института архитектуры и строительства, тел.: (3952) 405153, (3952) 323252, 89500841960, e-mail: dimir1212@rambltr.ru Bobryshev Dmitry, Candidate of Architecture, Associate Professor of the Department of Architecture and Urban Planning of the Institute of Architecture and Construction, tel.: (3952)405153, (3952)323252, 89500841960, e-mail: dimir1212@rambltr.ru

Исследование отечественного теоретического опыта эколого-градостроительной организации территории показывает, что оценка экологической ёмкости ландшафтов производится преимущественно на основе их свойств экологической ценности и устойчивости к антропогенной нагрузке [3-5]. На основе данных исследований была разработана методика количественного анализа способности ландшафтных местоположений компенсировать антропогенное влияние различных видов градостроительного освоения. Эта способность обозначена как компенсационная ёмкость ландшафтных местоположений [1].

В состав методики входят три основных модуля исследований: первый модуль включает комплексную оценку ландшафта и выявление его компенсационной ёмкости; второй представляет собой изучение видов градостроительного использования с позиций их экологического влияния на ландшафт и средовые показатели застройки; третий- моделирование градостроительной ситуации и методы управления экологической устойчивостью территории.

В состав комплексной оценки ландшафта включены два вида показателей, определяющих компенсационную ёмкость территории:

- базовые показатели, обусловленные статическими (слабоизменяемыми) свойствами ландшафта (местоположения территории в вертикальной структуре рельефа);

- корректирующие показатели, включающие динамическую оценку территории (увлажнённость, аэрация, инсоляция и др.).

Базовые показатели представляют собой ранжирование территорий по их местоположению в вертикальной структуре рельефа. В данном случае учитываются основополагающие закономерности организации ландшафта. Вершины имеют наивысшие показатели отдачи вещества и энергии, а также фильтрации стока через поверхность в толщу грунтов и обладают наибольшим показателем экологической устойчивости. Поэтому по относительной шкале от 0 до 1 базовые показатели вершин составляют от 0,825 до 1 (плоские поверхности) и от 0,66 до 0,825 (выпуклые поверхности). Высокие надпойменные террасы (по отношению к г. Иркутску 3-я и 4-я надпойменные террасы) оцениваются от 0,495 до 0,66. Низким надпойменным террасам соответствует показатель от 0,33 до 0,495. Пойменным местоположениям соответствуют следующие показатели: высокие поймы - от 0,165 до 0,33; собственно поймы - от 0 до 0,165. Данное ранжирование может быть применено при укрупнённой оценке способности ландшафта к компенсации антропогенных воздействий на уровне города или агломерации.

При исследовании отдельных функциональных зон поселений укрупнённые показатели не будут отражать полной картины экологических свойств ландшафта. Поэтому в базовую оценку вводятся корректирующие показатели. В этом случае за точку отсчёта принимается низший базовый балл для каждого из

местоположений.

Комплекс корректирующих показателей складывается из оценок динамических процессов в ландшафте. Показатели вводятся как коэффициенты, уточняющие базовую оценку. Оценка уклонов поверхностей основывается на понимании того, что с увеличением крутизны склонов ландшафтные потоки активизируются вместе с возрастанием энергии отдачи вещества и одновременно значительно уменьшается устойчивость геологической среды. Поэтому оценка уклонов, в зависимости от крутизны склонов, может иметь значения: от 5 баллов - для плоских равнин, до 1 балла - для 50%-х склонов. Оценка показателей режимов поверхностей (проточность, наносность, затопляемость, подтопляемость и трофность) производится в зависимости от интенсивности процессов на основе экспертных оценок. Оценка инсоляции производится в зависимости от ориентации склонов. Показатели аэрации территории назначаются в зависимости от ориентации местоположений по отношению к региональным и местным ветрам. Помимо этого к корректирующим оценкам могут быть добавлены режимы инфильтрации грунтов, состав и устойчивость зеленых насаждений и т. д.

Табличная форма оценки базового показателя устойчивости местоположений и корректирующих показателей динамических процессов поверхностей с точки зрения их влияния на устойчивость представлена в табл. 1.

Итогом оценки является показатель компенсационной ёмкости местоположения, МК, который вычисляется на основе данных табл. 1 по формуле

Мк = Б + Д,

где Б - базовый показатель устойчивости местоположений; Д - общий коэффициент динамики местоположения, в свою очередь определяемый по формуле

Д = Уп+П+Н+Г+3+-+П х 0 ,1 6 5,

£ тах

где УП, П, Н, Г, З, п - корректирующие показатели динамических процессов (см. табл. 1); Xтах - сумма максимальных значений корректирующих показателей; 0,165 - коэффициент перехода.

Любая территория города и его окружения имеет вид функционального использования и выполняет заданные социальные функции, обусловленные составом и структурой застройки. Компонентный состав функций определяет антропогенное давление на ландшафт, выраженное показателями изъятых из воспроизводственного ландшафтного процесса площадей под застройку и различные виды твёрдых покрытий. Помимо этого следует учитывать экологическое воздействие различных видов промышленных и бытовых отходов, обусловленных процессами жизнедеятельности человека.

Таблица 1

Бальная оценка базового показателя устойчивости местоположений к антропогенной нагрузке _и корректирующих показателей динамических процессов в ландшафте_

Показатель Балл

Базовый

Поймы 0

Высокие поймы 0,165

Низкие террасы 0,33

Высокие террасы 0,495

Выпуклые вершины 0,66

Плоские вершины 0,825

Корректирующие показатели динамических процессов

Геометрия поверхности

Уклон поверхности (УП), %

От 30 до 50 1

От 20 до 30 2

От 10 до 20 3

От 5 до 10 4

До 5 5

Экологические режимы поверхности

Проточность

Очень низкая или отсутствует 0-1

Низкая 1-2

Средняя 2-3

Высокая 3-4

Наносность

Высокая 0-1

Средняя 1-2

Низкая 2-3

Очень низкая или отсутствует 3

Подтопляемость

Высокая 0-1

Средняя 1-2

Низкая 2-3

Отсутствует 3-4

Затопляемость

Высокая обеспеченность 0-1

Средняя обеспеченность 1-2

Низкая обеспеченность 2-3

Отсутствует 3-4

Трофность

Очень высокая 0-1

Низкая 1-2

Средняя 2-3

Высокая 3-4

Инсоляция

Север 1

Северо-восток 2

Северо-запад 3

Восток 4

Запад 5

Юго-восток 6

Юго-запад 7

Юг 8

Аэрация

Очень низкая или отсутствует 0-1

Слабая 1-2

Средняя 2-3

Высокая 3-4

Экологическая компенсация городской среды может быть осуществлена на базе двух принципов. Первый основан на поляризации природных и антропогенных ландшафтов и предполагает наличие довольно крупных лесных массивов во всех частях города. Однако в современных условиях подобное размещение трудноосуществимо в связи с высокой плотностью освоения территории города. Принцип поляризации в полной мере может быть осуществлён только во взаимодействии города и пригородных территорий как фоновой составляющей компенсации. Второй принцип - принцип мозаичного ландшафта, представляется более приемлемым для города, поскольку предполагает компенсацию непосредственно в структуре застройки за счёт внутренних озеленённых территорий различных типов. В данной статье рассматривается методика компенсации на основе мозаичности городских ландшафтов.

Если рассматривать отдельно взятую городскую территорию как соотношение застроено-замощённой части (А - антропогенный каркас) и компенсационной (Э - экологический или природный каркас), то условие экологической компенсации в данном случае может быть записано как Э > А.

Экологическое давление и его компенсация в различных видах городских функций зависит не только от количества застроено-замощённых и озеленённых территорий, но также и от множества других показателей. К ним относятся: экологическая опасность хозяйственных процессов, качество покрытий и зелёных насаждений и др. В этой связи количественное соотношение элементов застройки должно быть уточнено показателями экологического влияния компонентов функции К.

Таким образом, показатель Э раскрывается как

Э = Эоз хКОЗ,

где ЭОЗ - площадь озеленённых территорий; КОЗ - коэффициент компенсационного влияния озеленения.

Показатель А раскрывается как

А = ЭзхКз+ Эп хКп, где ЭЗ - площадь застройки; Эп - площадь покрытий (дороги, мощение); КЗ - коэффициент экологического влияния застройки; Кп- коэффициент экологического влияния покрытий.

Если рассматривать компоненты внутри некоторой территориальной зоны или участка застройки, ЭУЧ, расположенные в одном местоположении рельефа и обладающие одним видом функционального использования, а следовательно, и одним типом экологических условий формирования среды, то показатель экологической устойчивости функциональной зоны может быть записан в виде соотношения всех компонентов и их экологических свойств, определяющих суммарный эколого-пространственный показатель -экотип застройки, МЭ, и вычислен по следующей формуле:

Мэ=^х К03-^х Кз-^х Кп,

Ьуц Ьуц Ьуц

где МЭ - экоморфотип функции; ЭЗ - площадь застройки; Эп - площадь покрытий; ЭОЗ - площадь озеленения; ЭУЧ - площадь рассматриваемого участка; КЗ -коэффициент экологического влияния застройки; Кп -коэффициент экологического влияния покрытий; КОЗ -коэффициент компенсационного влияния озеленения.

Показатели МЭ от +1 до 0 определяют значение экотипа как экологически устойчивого, то есть компенсирующего самого себя (0 является показателем абсолютного равновесия). Показатели МЭ от 0 до -1 определяют значение экотипа застройки как неравновесного внутри самого себя, то есть существующее озеленение не может восполнить недостаток компонентов среды.

Вышеизложенный метод определения экологических параметров застройки показывает, что наиболее важным становится выявление показателей экологического влияния различных видов хозяйственной деятельности, поскольку именно они определяют экологическое равновесие в застройке.

В качестве обобщённой экологической оценки влияния городских функций могут быть выделеныба-зовые показатели, применяемые в отечественной строительно-нормативной документации. В современном отечественном градостроительстве выделяются пять укрупнённых функциональных зон города: промышленная, транспортная, общественная, жилая и рекреационная. Нормативы в целом определяют типологические классификации градостроительных объектов, относящихся к этим зонам, а также параметры потребления территории и некоторые обобщённые экологические показатели. На основании общестроительной документации выделяются следующие основные критерии определения антропогенной нагрузки на ландшафт (по функциональным зонам):

- санитарный класс объекта - для промышленных, коммунально-складских и других производственных объектов (СанПиН 2.2.1/2.1.1.1200 [6]);

- расчётная интенсивность движения, авт./сут. (ед./ч) - для транспортных территорий (СНиП 2.05.0285 [7]);

- плотностью населения, чел./га - для жилых образований (СНиП 2.07.01-89* [8], СП 42.13330.2011

[9]);

- расчётная плотность посетителей (служащих), чел./га - для общественных зданий (СП 42.13330.2011);

- плотность посетителей, чел./га - для рекреационных территорий, кроме придомового озеленения и озеленения улиц (СНиП 2.07.01-89*, СП 42.13330.2011).

Следует отметить, что в качестве отдельно оцениваемых транспортных территорий могут быть выделены только магистральные улицы и дороги как самостоятельные элементы города в составе дорожного покрытия и защитной полосы. Проезды и другие коммуникации в кварталах должны оцениваться в комплексе с застройкой.

Согласно выделенным критериям может быть составлена типологическая классификация экологического воздействия городских функций (табл. 2).

Таблица 2

Оценка экологического воздействия видов использования территории_

Функция Критерий оценки Коэффициент воздействия

Промышленные и коммунально-складские объекты Класс экологической вредности

Промышленные объекты и производства первого класса класс I 1

Промышленные объекты и производства второго класса класс II 0,9

Промышленные объекты и производства третьего класса класс III 0,8

Промышленные объекты и производства четвёртого класса класс IV 0,7

Промышленные объекты и производства пятого класса класс V 0,6

Внутриквартальные производства санитарно-защитная зона 25 м 0,5

Транспорт общегородского значения Интенсивность движения, ед./ч

Магистральные дороги общегородского значения свыше 2400 1

Магистральные улицы городского значения 1600-2400 0,9

Магистральные улицы районного значения 800-1600 0,8

Жилая застройка Плотность населения, чел/га

Застройка многоквартирными многоэтажными жилыми домами (от 9-ти этажей) более 500 0,7

Застройка многоквартирными многоэтажными жилыми домами (до 9-ти этажей) 400-500 0,6

Смешанная застройка средне- и многоэтажными жилыми домами 300-400 0,5

Застройка многоквартирными жилыми домами малой и средней этажности 200-300 0,4

Застройка блокированными жилыми домами с приквартирными земельными участками 100-200 0,3

Застройка одно-, двухэтажными жилыми домами с приусадебными участками 50-100 0,2

Общественно-деловая и социально-культурно-бытовая застройка Расчётное число посетителей

на 1 га территории

Многофункциональная и специализированная общественно-деловая застройка свыше 1000 0,9-1

Застройка социально-культурно-бытового 100-1000 0,2-1

значения до 100 0,1

Расчётное число единовременных

Рекреационные территории посетителей на 1га территории

Городские парки 100 0,1

Парки зон отдыха 70 0,07

Парки курортов 50 0,05

Лесопарки, лугопарки, гидропарки 10 0,01

Леса 1-3 0,001-0,01

Приведённые в табл. 2 показатели могут быть использованы при укрупнённом расчёте экологической устойчивости территории на уровне города или агломерации. При переходе к локальным участкам застройки требуется более детальная экспертиза всех компонентов. Однако уже при расчёте по имеющимся предварительным оценкам могут быть сделаны выводы об экологических параметрах той или иной территории города.

Методика оценки представляет собой сравнительный анализ компенсационных свойств ландшафта

и показателей экологического влияния различных городских функций. Для этой цели в левую компенсирующую часть формулы (2) в качестве коэффициента влияния вводится показатель компенсационной ёмкости ландшафтных местоположений МК (см. табл. 1, формулу(1)), а в правую нагрузочную - типологический показатель влияния функции К (см. табл. 2). Таким образом, формула (2) приобретет следующий вид:

М э = ^ х М к - х К .

С помощью формулы (3) составлена матрица со- компенсационному потенциалу ландшафтных место-ответствия видов функционального использования положений (табл. 3).

Таблица 3

Матрица соответствия видов функционального использования компенсационному потенциалу _ландшафтных местоположений_

Функциональный тип землепользования Коэффициент экологического влияния функции, К Местоположения ландшафта

Низина Террасы Вершина

Низкая пойма Мк от 0,01 до 0,165 Высокая пойма Мк от 0,165 до 0,33 Низкие Террасы К от 0,33 до 0,495 Высокие Террасы К от 0,495 до 0,66 Выпуклые вершины Мк от 0,66 до 0,825 Плоские вершины Мк от 0,825 до 1,0

Производственные, складские, коммунальные и другие объекты 1-го класса вредности. Транспортный морфотип с машинопотоком свыше 14000 авт./сут. К=1 (5/5)/90* -0,09; 0,05** (10/10)/80 -0,07; 0,06 (15/15)/70 -0,07; 0,05 (20/20)/60 -0,1; - 0,004 (20/20)/60 -0,04; 0,09 (25/25)/50 -0,09; 0

Производственные, складские, коммунальные и др. объекты 11-го класса вредности. Городские магистральные улицы К=0,9 (5/5)/90 -0,08; 0,06 (10/10)/80 -0,05; 0,08 (15/15)/70 -0,039; 0,08 (20/20)/60 -0,06; 0,04 (25/25)/50 -0,12; -0,04 (25/25)/50 -0,04;0,05

Производство Ш-го класса вредности К=0,8 (5/5)/90 -0,07; 0,07 (10/10)/80 -0,03; 0,1 (15/15)/60 -0,01; 0,107 (20/20)/60 -0,023;-0,076 (25/25)/50 -0,07; 0,013 (30/30)/40 -0,15; 0,08

Производство М-го класса вредности К=0,7 (5/5)/90 -0,06; 0,08 (10/10)/80 -0,008; 0,124 (15/15)/70 0,021; 0,137 (20/20)/60 0,02; 0,12 (25/25)/50 -0,02; 0,06 (30/30)/40 -0,09; -0,02

Производство V-го класса вредности К=0,6 (5/5)/90 -0,05; 0,09 (10/10)/80 0,01; 0,14 (20/20)/60 -0,04; 0,06 (25/25)/50 -0,05; 0,03 (30/30)/40 -0,16; -0,03 (30/30)/40 -0,03; 0,04

Многоэтажная жилая и общественная застройка К=0,5 (5/5)/90 -0,04; 0,1 (10/10)/80 0,03; 0,160 (20/20)/60 -0,02; 0,1 (25/25)/50 -0,01; 0,08 (30/30)/40 -0,36; 0,03 (35/35)/30 -0,1; -0,05

Жилая и общественная застройка средней этажности К=0,4 (5/5)/90 -0,03; 0,11 (10/10)/80 0,05; 0,2 (25/25)/50 -0,35; 0,05 (30/30)/40 -0,42; 0,02 (35/35)/30 -0,02; -0,08 (35/35)/30 -0,03;0,02

Блокированная застройка повышенной плотности. Низкоплотная застройка средней этажности К=0,3 (5/5)/90 -0,02; 0,12 (15/15)/70 0,03; 0,08 (30/30)/40 -0,05; 0,02 (35/35)/30 -0,06; -0,01 (35/35)/30 -0,01; 0,04 (40/40)/20 -0,08; 0,04

Усадебная и блокированная низкоплотная застройка К=0,2 (5/5)/90 -0,01; 0,13 (20/20)/60 0,02; 0,12 (30/30)/40 0,01; 0,08 (35/35)/30 0; 0,058 (40/40)/20 -0,03; 0 (40/40)/20 0; 0,04

Городские парки и скверы с открытыми спортивными сооружениями К=0,1 (5/5)/90 0; 0,14 (25/25)/50 0,03; 0,12

Леса, лесопарки, лугопарки К< 0,1 (5/5)/90 0,004; 0,16

Примечания. Мк - компенсационная ёмкость местоположения;*(5/5)/90 - предельная плотность освоения, возможная для оцениваемой функции при размещении в данном местоположении; процентное соотношение (застрой-ка/мощение)/озеленение; **-0,03; 0,11 - экотип Мэ, (значение Мэ, соответствующее минимальному значению Мк; значение Мэ,

соответствующее максимальному значению МК); - компенсационные экотипы соответствуют местоположениям и имеют запас компенсационных параметров; - буферные экотипы соответствуют местоположениям, имеют предельные параметры освоения; - экотипы не соответствуют местоположениям, требуется экологическая компенсация.

Как видно из табл. 3, все экотипы разделены на три группы:

- компенсирующие экотипы (природный каркас) с предельными показателями выше 0 (обозначены белым цветом);

- экотипы, требующие мероприятий по экологической компенсации (антропогенный каркас), где предельные показатели ниже 0 (обозначены тёмно-серым цветом);

- переходные или буферные экотипы, показатели которых находятся в пределах от +0,1 до -0,1 (обозначены светло-серым цветом).

Как показывают расчёты, большинство экотипов

городской застройки не пригодны для размещения в низких пойменных местоположениях (в табл. 3 приведены для сравнения со сверхнизкими значениями плотности освоения).

Таким образом, приведённая модель эколого-градостроительной организации может быть использована для определения устойчивого развития городских территорий с учётом экологических параметров ландшафта, организации эффективной системы экологической компенсации за счёт рационального взаиморазмещения функций и определения режимов использования территории в пределах градостроительных ячеек различного территориального уровня.

Библиографический список

1. Бобрышев Д.В. Природный каркас агломерации и ландшафтный потенциал развития ее центрального города на примере Иркутской области: дис. ... канд. архитектуры: 05.23.22. М.: МАРХИ, 2011. 120 с.

2. Бобрышев Д.В. Принципы экологической компенсации города за счет градостроительной организации прибрежных территорий // Вестник Томского государственного архитектурно-строительного университета. 2007. № 4. С. 9-14.

3. Большаков А.Г. Градостроительная организация ландшафта как фактор устойчивого развития территории: авто-реф. дис. ... д-ра архитектуры. Иркутск: ИрГТУ, 2003. 48 с.

4. Курбатова А.С. Ландшафтно-экологические основы формирования градостроительных структур. Смоленск: Маджен-та, 2004. 400 с.

5. Симонова Т.А. Принципы ландшафтно-планировочной организации поселений центральной экологической зоны

Байкальской природной территории: автореф. дис. ... канд. архитектуры. М.: МАРХИ, 2006. 31 с.

6. СанПиН 2.2.1/2.1.1.1200. Санитарно-защитные зоны и санитарная классификация предприятий, сооружений и иных объектов [Электронный ресурс]. URL: http://www.stroykonsultant.com/

7. СНиП 2.05.02-85. Автомобильные дороги [Электронный ресурс]. URL: http://www.stroykonsultant.com/

8. СНиП 2.07.01-89*. Планировка и застройка городских и сельских поселений [Электронный ресурс]. URL: http://www.stroykonsultant.com/

9. СП 42.13330.2011. Градостроительство. Планировка и застройка городских и сельских поселений. Актуализированная редакция СНиП 2.07.01 -89* [Электронный ресурс]. URL: http://www.stroykonsultant.com/

УДК 519.6

МЕТОДИКА И АЛГОРИТМЫ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ СТРОИТЕЛЬНОЙ МЕХАНИКИ

С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ПРОГРАММНЫХ СРЕДСТВ

ЧАСТЬ 1. РАСЧЕТ ПЛОСКИХ РАМ В ПРОГРАММЕ MATHCAD

а

© Т.Л. Дмитриева1

Иркутский государственный технический университет, 664074, Россия, г. Иркутск, ул. Лермонтова, 83.

Рассмотрена методика и алгоритмы решения задач статического анализа стержневых систем, которые реализованы в учебном процессе в рамках преподавания дисциплины «Строительная механика» с использованием программных средств. Приведен алгоритм расчета плоской рамы методом конечных элементов в статической постановке. Использован вычислительный аппарат программы Mathcad, а также расчет в программной системе COMPASS.

Ил. 2. Табл. 1. Библиогр. 10 назв.

Ключевые слова: статика; стержневые системы; рама; ферма; метод конечных элементов.

METHODS AND ALGORITHMS FOR SOLVING STRUCTURAL MECHANICS PROBLEMS USING SOFTWARE PART 1. PLANE FRAME CALCULATION IN MATHCAD SOFTWARE T.L. Dmitrieva

Irkutsk State Technical University, 83 Lermontov St., Irkutsk, 664074, Russia.

The article deals with the methods and algorithms for solving the problems of static analysis of truss systems that are taught with the use of software within the discipline of Structural Mechanics. An algorithm to calculate the plane frame by the linear static finite element methodology is given. The computational tools of Mathcad software as well as the calculation in a COMPASS software system are used.

Дмитриева Татьяна Львовна, доктор технических наук, профессор кафедры сопротивления материалов и строительной механики, тел: (3952) 405044, 89149136725, e-mail: dmital@istu.edu

Dmitrieva Tatyana, Doctor of technical sciences, Professor of the Department of Strength of Materials and Structural Mechanics, tel.: (3952) 405044, 89149136725, e-mail: dmital@istu.edu