ivdon3@bk.ru
В статье рассматривается проектирование подпорного сооружения в сложных инженерно-геологических условиях с учётом зарубежных и российских нормативных требований. Авторами представлено два конструктивных решения подпорной стены из ряда буровых свай, выполненных по российским и зарубежным нормативным предпосылкам. Для обоих вариантов сооружения определены и сопоставлены параметры НДС. В заключении сделан вывод, что конструкция подпорной стенки, выполненная по зарубежным нормативным предпосылкам, получилась значительно экономичнее.
Ключевые слова: подпорная стенка, грунтовый анкер, расчёт, защитное сооружение, проектирование, удерживающее сооружение, буронабивные сваи, автомобильная дорога, устойчивость, конструкция, дорожное строительство
Рассмотрена проблема прогнозирования значений физического износа многоквартирных домов (далее - МКД) в течение заданного периода времени для практических целей (планирования проведения ремонтных работ, работ по эксплуатационному контролю и т.д.). Выполнен обзор существующих нормативно-технических документов по определению физического износа жилых зданий. Рассмотрены различные методики по прогнозированию физического износа за определенный промежуток времени. Сделан вывод о линейном нарастании физического износа со значением среднегодового прироста в среднем в пределах 1%. Даны рекомендации по использованию полученных данных при планировании эксплуатационных мероприятий по ремонту и содержанию МКД.
Ключевые слова: прогнозирование, физический износ, многоквартирный дом, эксплуатация зданий, среднегодовой прирост, техническое обследование, метод хронологического возраста, экспертный метод, срок службы, оценка технического состояния
Эффективное усиление балки покрытия, посредством сооружения вокруг нее обрамляющего каркаса, предполагает обоснованный выбор конструктива из сортамента металлопроката. Каркас создает с балкой покрытия единую систему посредством натяжных приспособлений, изменение усилий в которых обеспечивает управление состоянием. В статье к сравнительному исследованию предложен сопоставительный анализ моментов в каркасе из балки двутавровой и швеллера стального специального, как обладающих потенциально равными рабочими характеристиками. Исследования проведены на основе численного моделирования методом конечных элементов с применением программного продукта Etabs. Результатом эксперимента явились определенные во вновь образованной системе – балка покрытия плюс каркас – поперечные усилия и моменты от приложенных нагрузок и процента армирования балки при учете каркаса. Взятый за основу массив цифр, полученный в результате численного эксперимента, был обработан посредством цифрового математического анализа при использовании программного комплекса wxMaxima. Полученные математические модели процессов, происходящих в системах при их реализации посредством швеллера или двутавра, позволили на основе анализа установить степень влияния на момент в балке факторов принятых к исследованию, а также определить конструктивно-технологические параметры устройств, акцентировав внимание на эффективном.
Ключевые слова: железобетонная балка, усиление двутавром, усиление швеллером, момент, процент армирования, нагрузка, численный метод, математическая модель, сравнение результатов, программные комплексы Etabs и wxMaxima
Представлен обзор методик оценки состояния окружающей среды. Изучение методик оценки состояния окружающей среды и влияния производственных объектов является важнейшим фактором, способствующим снижению негативного воздействия на экологию. Рассмотрен пример комплексного оценивания атмосферного воздуха Мотовилихинского района города Перми с применением программного комплекса Джобс-Декон.
Ключевые слова: экология, окружающая среда, субъектно-ориентированное управление, производственные объекты, оценка, Джобс-Декон, загрязнение среды
2.1.10 - Экологическая безопасность строительства и городского хозяйства
Целью данной статьи является рассмотрение понятия «полимербетон», его классификации, особенностей его использования, роли в современном строительстве и вероятности замены им традиционных строительных материалов. Так же изучен и структурирован теоретический материал на тему «бетоны на основе полимерных вяжущих», классификация полимербетонов по В.В. Патураеву, практический опыт его применения. Рассмотрена возможность применения полимербетонов в современных реалиях и будущем. Сделаны общие выводы о целесообразности его повсеместного применения с практической и экономической точек зрения.
Ключевые слова: полимербетоны, полимер, вяжущий материал, наполнитель, смолы, термореактивность, термопластичность, термопластичные вещества, термореактивные вещества, фибробетоны
Исследовано влияние редиспергируемых полимерных порошков на изменение свойств строительных растворов после 60 циклов нагревания до 60оС и остывания. Выявлено повышение предела прочности на сжатие от 11 до 27% при дозировке РПП от 1 до 3%, причем введение в состав воздухововлекающей добавки не способствует повышению предела прочности на сжатие. Установлено значительное повышение соотношения пределов прочности «растяжение при изгибе/сжатие», при этом предел прочности строительных растворов на растяжение при изгибе с ростом дозировки РПП практически не изменяется, причем повышение прочности на растяжение при изгибе происходит в меньшей степени, чем у строительных растворов без РПП, а наличие воздухововлекающей добавки способствует повышению предела прочности на растяжение при изгибе. Установлено снижение начального модуля упругости практически независимо от дозировки РПП до значений 0,82 – 0,84, а при наличии воздухововлекающей добавки до 0,9 относительно нормальных условий твердения. Выявлено снижение прочности сцепления с бетонным основанием до значений 0,59 – 0,75 относительно нормальных условий твердения. Наличие воздухововлекающей добавки приводит к росту прочности сцепления после циклического нагревания-остывания более чем в 4 раза.
Ключевые слова: редиспергируемые полимерные порошки, прочность сцепления, модуль упругости, предел прочности при сжатии и изгибе, высокая температура
Рассматривается формообразование конструктивной формы покрытия из трёхгранных ферм, каждая из которых состоит из двух наклонных плоских ферм с общим нижним поясом. Конструкция пространственной фермы выполнена с неразрезными поясами замкнутого составного сечения и треугольной раскосной решёткой из одиночных уголков. Цель численных исследований пролётной трёхгранной фермы состоит в оценке её напряженно-деформированного состояния при изменчивости влияющих параметров. Методика численных исследований основывается на расчётной математической модели трёхгранной фермы с приложением единичных нагрузок в узлах и позволяет получать массив данных напряжённо-деформированного состояния, учитывающий изменчивость нагрузки, которая обусловлена характеристиками района строительства и особенностями ограждающей конструкции покрытия. В основе структуры пространственно-стержневой модели используется центрированная геометрическая схема. Апробация представленной методики производилась с использованием стержневой расчётной модели трёхгранной фермы. В результате численных исследований предлагаемой методики получены данные, характеризующие напряженно-деформированное состояние модели трёхгранной фермы от единичной узловой нагрузки. Анализ полученных результатов свидетельствует, что представленная исследовательская методика позволяет получать структурированные данные с учетом изменчивости значений нагрузок и может иметь практическое применение результатов расчёта при проектировании.
Ключевые слова: трёхгранная ферма; пятигранный составной профиль; бесфасоночный узел; центрированная геометрическая схема; стержневая расчётная модель
В работе рассмотрены современные принципы организации службы технического заказчика. Указаны недостатки существующей системы формирования структуры технического заказчика.
Ключевые слова: технический заказчик, организационная структура, саморегулируемые организации, национальный реестр специалистов, строительный контроль обеспечения гибкости производства
В работе представлены результаты изучения зависимостей физико-механических свойств облицовочной керамики от применения триоксида молибдена. Добавка совместно с борной кислотой вводится в шихту на основе малопластичной глины. Исследуемый керамический материал получали при помощи полусухого прессования при максимальной температуре обжига 1050 оС. Обе применяемые добавки являются плавнями, способствуя жидкофазному спеканию и эффекту самоглазурования поверхности материала. При этом триоксид молибдена также позволяет уменьшить вязкость стекловидной фазы и повысить степень ее кристалличности. Установлено оптимальное количество триоксида молибдена, позволяющее эффективно повысить прочность и морозостойкость керамики. Практическое применение разработанного состава шихты позволит применять сырье низкого качества для получения облицовочной строительной керамики с высокими эксплуатационными характеристиками
Ключевые слова: облицовочная керамика, триоксид молибдена, малопластичная глина, борная кислота, плавень, жидкофазное спекание, самоглазурование
В статье представлены результаты сравнительного анализа формул российских и зарубежных норм для расчета прочности стенок двутавровых балок со стальным и композитным поперечным армированием. Известно, что на прочность стенки оказывают влияние свойства поперечной композитной полимерной арматуры (АКП), в частности ее относительно низкий модуль упругости. При расчете стенки по прочности как отечественные, так и зарубежные нормы проектирования не делают различия между конструкциями с композитным и стальным поперечным армированием. Для оценки точности формул норм был выполнен расчет по выборке, составленной из результатов наших испытаний и опытов других авторов. При расчете по методике СП 295 и Eurocode 2 получены завышенные значения сопротивление стенки с АКП. Формулы норм для прочности стенок, дающие существенный запас при расчете балок со стальным поперечным армированием, также завышают сопротивление балок и для образцов с композитным поперечным армированием
Ключевые слова: прочность стенки, двутавровые балки, поперечное армирование, нормы проектирования, базальтокомпозитная арматура, стальная арматура
При строительстве станций подготовка воды в групповых водопроводах превышает 15...30 % стоимости всей системы и напрямую зависит от технологической схемы, на выбор которой влияют, в свою очередь, качество воды в источнике и производительность станции. В крупных групповых водопроводах обычно используются воды поверхностных источников, которые необходимо осветлять, обесцвечивать, дезодорировать, обеззараживать.
Ключевые слова: водопровод, реагент, мутность, фильтрационный поток, надежность, безотказность, осадок, технологические схемы, капиталовложения, фильтр
В статье предоставлены основы теоретических предпосылок вопроса надежности элементов деревянных конструкций, дана структура, формирующая параметры надежности, сформулированы критерии для использования научных исследований в вопросах проектирования и расчета конструкций с применением древесины. Расчетная реализация представлена на примере расчета деформативности ограждающей клеефанерной панели покрытия.
Ключевые слова: напряжения, прогиб, модуль упругости, жесткость, доля длительности нагрузки, изгиб, расчетное сопротивление древесины
В данной статье рассматривается взаимосвязь всех этапов жизненного цикла зданий на основе информационно-аналитической системы ИАС ЖКХ. Произведен расчет полной стоимости жизненного цикла школы, рассчитанной на 1000 мест. С помощью программы ИАС ЖКХ были произведены расчеты затрат на ремонтные работы по трем моделям: без учета каких-либо ремонтных работ, с учетом ремонта основных конструктивных элементов и с учетом ремонта всех элементов, основываясь на нормативных сроках эксплуатации. Анализ стоимости жизненного цикла объектов недвижимости может проводиться как для новых, так и для существующих зданий любого типа (жилых и общественных). Оценка суммарных затрат полного жизненного цикла объекта может быть применена как застройщиком, так и собственником здания для дальнейшего совершенствования системы управления объектом недвижимости.
Ключевые слова: жизненный цикл объекта строительства, информационное моделирование, объекты социального назначения, стоимость ремонтных работ, восстановительная стоимость
В статье дано обоснование необходимости уточнения значения потерь давления в запорной арматуре. Рассматриваются различные методики определения коэффициента местного сопротивления (КМС) стальных шаровых кранов. Выполнен сравнительный анализ полученных теоретическим и экспериментальным путем значений КМС. Даны рекомендации по применению числовых значений КМС стальных шаровых кранов.
Ключевые слова: гидравлический расчет, потери давления, отключающие устройства, шаровой кран, коэффициент местного сопротивления
2.1.3 - Теплоснабжение, вентиляция, кондиционирование воздуха, газоснабжение и освещение
В статье рассмотрены методы для определения частоты собственных колебаний и коэффициента динамичности консольно закреплённой стальной балки. В качестве методов использовался аналитический, метод конечных элементов в программной среде ANSYS и экспериментальный на вибростенд при двух способах нагружения: синусоидальной вибрацией методом качающейся частоты и широкополосной случайной вибрацией. Полученные значения частот собственных колебаний согласуются в рамках относительной погрешности 15%, значения коэффициентов динамичности – в рамках относительной погрешности 5%. Метод конечных элементов хорошо согласуется с аналитическим, притом требует выполнения меньшего количества операций для более сложных конструкций. Отличия в результатах экспериментов вытекают из различий методов нагружения объекта исследования.
Ключевые слова: амплитудно-частотная характеристика, метод конечных элементов, ANSYS, частота собственных колебаний, метод качающейся частоты, широкополосная случайная вибрация
2.1.1 - Строительные конструкции, здания и сооружения , 2.1.9 - Строительная механика
Статья посвящена актуальной проблеме автоматизации процессов жизнеобеспечения системы «Интеллектуальное здание», решаемой за счёт внедрения модулей телеметрии, с целью соблюдения требований контроля, надзора и мер предосторожности. На примере технического обслуживания водопроводных сетей, рассматривается сфера разграничений и ответственности за эксплуатацию инженерных сетей и сооружений (между поставщиками и потребителями) с обеспечением анализа качества воды. Анализ АСДКУ (автоматизированной системы диспетчерского контроля и управления) водозаборного узла показывает, что хотя вопросам контроля и распределения водоснабжения в городе посвящено много работ (как российских, так и зарубежных исследователей), сузив объект исследования до комплекса автоматизированной системы дозирования гипохлорита натрия (ГН) становится видна возможность её оптимизации (с учетом конкретных состояний системы). Приведённые в работе формулы расчёта открывают возможность в системе обезораживания (СО) чётко следить и детально анализировать основные параметры (СО). Автоматическое управление комплексом осуществляется контроллером и персональным компьютером (ПК), актуальность же состоит в расширении функционала работы водозаборного узла (за счёт использования технологических и управляющих модулей телеметрии, системы телеизмерений и телеуправления) с организацией бесперебойной, дистанционной работы диспетчерской службы. Разработанные модули (посредством пространственных моделей и моделей временных рядов) обеспечивают ряд дополнительных функций по контролю качества воды (остаточный хлор, учёт случайных факторов загрязнения), поддержке маршрутной технологии системы диспетчеризации, дистанционному управлению исполнительными механизмами, самодиагностике (программно - технического комплекса) и планированию (профилактических, ремонтно-восстановительных) работ инженерных систем. В результате оперативного мониторинга качества воды (с использованием модуля телеметрии) в хлораторной автоматически обеспечиваются оптимальные соотношения попадающего хлора в воду. При этом автором доказывается, что применение предложенного способа контроля и передачи данных позволяет выполнять непрерывную удалённую диагностику (каналов связи, работоспособности всех систем), отпадает необходимость направлять специалистов непосредственно на объект (параметризация, калибровка устройств осуществляется дистанционно). При этом быстрая установка предельных уровней и режимов работы позволяет гибко управлять производственным процессом, а при смене задач - перенастраивать и переоснащать систему.
Ключевые слова: Система телеметрии и телеуправления, Интеллектуальное здание, АСДКУ, система телемеханики, технологический модуль, модуль телеметрии, система диспетчерского контроля и управления, маршрутная технология системы диспетчеризации, управление производственным
2.1.1 - Строительные конструкции, здания и сооружения , 2.3.3 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами
В данной работе представлены результаты исследования подъема грузоподъемного борта грузового автомобиля с гидроприводом, осуществляющим подачу рабочей жидкости в цилиндры последовательно для двух положений центра тяжести груза на грузоподъемной платформе. Приведена схема гидропривода, осуществляющая подачу рабочей жидкости в гидроцилиндры последовательно. Составлены математические модели, описывающие работу гидропривода. Осуществлено имитационное моделирование с помощью среды MATLAB Simulink.
Ключевые слова: грузовой автомобиль, грузоподъемный борт, гидропривод, гидросистема, MATLAB Simulink, математическая модель, моделирование
1.2.2 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 2.5.11 - Наземные транспортно-технологические средства и комплексы
В статье рассматриваются области и перспективы использования низкополигональных геометрических моделей в строительной сфере. Приведены данные о зарубежных исследованиях в рассматриваемой области. Перечисляются основные отличия подобного типа моделей от трехмерных составляющих информационных моделей, описывается различие способов их разработки. Проведен анализ актуальных на сегодняшний день сфер применения данных моделей в строительной сфере, названы ключевые особенности, которыми должны обладать модели для использования их в данных сферах
Ключевые слова: гражданское строительство, низкополигональные модели, архитектурные и градостроительные решения, виртуальная реальность, 3D-кадастр, геоинформационные системы
1.2.2 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 2.1.1 - Строительные конструкции, здания и сооружения
Статья посвящена исследованию кривых, не представимых пересечением двух поверхностей. В современной архитектурной практике очень часто отходят от классических форм, заменяя их сложными поверхностями. В последнее время наблюдается развитие такого архитектурного стиля, как архитектурная бионика или биотек. Столкнувшись с проблемами устойчивого развития и его воздействия на окружающую среду, строительный сектор сталкивается с настоятельной потребностью в инновациях. Архитектура представлена, как одна из многообещающих областей использования знаний, основанных на биологических исследованиях, и способных реагировать на текущие экологические проблемы. Действительно, многие виды животных и растений знают, как применять стратегии адаптации к окружающей среде и ее преобразованиям, формируя вместе с ней устойчивую экосистему. Технические достижения в наблюдении в очень малых масштабах позволяют получить более глубокие знания о том, как работает природа, и предлагают новый источник знаний и вдохновения для архитектуры.
Ключевые слова: архитектура, пространственные кривые, аксонометрические проекции кривых, заузленные кривые, бионика, биомимикрия, экоинновация
1.2.2 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 2.1.1 - Строительные конструкции, здания и сооружения
Векторными полями в акустике океана называют поля колебательной скорости и плотности потока мощности. Методами векторного анализа проводится теоретический анализ и классификация особых точек в гидроакустическом волноводе. Моделирование поля потока мощности осуществляется как произведение полей давления и компонент поля вектора колебательной скорости. Поля давления и колебательной скорости вычисляются методом нормальных волн. Осуществляется моделирование поля потока мощности в гидроакустических волноводах с различными профилями скорости звука и различными акустическими свойствами дна. Выявляются некоторые закономерности расположения особых точек.
Ключевые слова: гидроакустический волновод, поле давления, поле колебательной скорости, поле потока мощности, сингулярные точки
1.2.2 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 1.3.7 - Акустика
Рассмотрена задача синтеза параметров системы управления приводом ответственного узла строительного 3Д-принтера – шнекового дозатора печатающей головки с использованием метода нейро-нечеткого управления. Описан алгоритм построения интеллектуальной системы управления приводом. Получена обучающая выборка по данным переменных, определенных в результате моделирования системы автоматического управления с непрерывным пропорционально-интегрально-дифференцирующим (ПИД) регулятором. Обучение нейро-нечеткой системы вывода в программной среде MATLAB выполнено с использованием гибридного метода. Получены переходные характеристики системы управления с непрерывным и нейро-нечетким пропорционально-дифференцирующим (ПД) регуляторами. Определены прямые показатели качества рассмотренных систем управления, а также проведен анализ этих результатов. Использование нейро-нечеткого управления приводом шнекового дозатора печатающей головки 3Д-принтера позволило получить желаемый переходный процесс, подтвержденный в результате вычислительного эксперимента.
Ключевые слова: 3D-принтер, привод шнекового дозатора, печатающая головка, бетонная смесь, передаточная функция, пропорционально-интегрально-дифференцирующий регулятор, нейро-нечеткая система вывода
2.1.7 - Технология и организация строительства , 2.3.3 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами
Рассмотрено моделирование процесса раздачи профильных нефтяных труб в скважине посредством конусного пуансона и выполнено на этой основе определение силы, необходимой для его проталкивания. Найдено нормальное усилие на один выступ профиля трубы. Учтено изменение сопротивления деформации и геометрии профиля при раздаче. Определен оптимальный угол конусности и выбраны геометрические параметры пуансона, включающие наибольший и наименьший диаметры и его длину. Приведен числовой пример расчета по полученным формулам, который показывает техническую осуществимость процесса.
Ключевые слова: раздача, нефтяные профильные трубы, усилие на выступ, уравнение равновесия, сопротивление деформации, геометрия инструмента, числовой пример
1.2.2 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ
В работе рассмотрена математическая модель процесса ионно-лучевого травления. Рассмотрено нелинейное дифференциальное уравнение ионно-лучевого травления первого порядка. Установлено, что модельное уравнение ионно-лучевого травления может быть сведено к однородному уравнению Монжа-Ампера. Для этого уравнения предъявлены некоторые классы точных решений. Методом функционального разделения переменных получено степенное решение, которое зависит лишь от набора констант и не содержит произвольных функций. Так же найдены решения, которые линейно зависит от произвольных функции от координатной переменной и от временной переменной. Сформулированы предположения и явные условия как из семейств решений уравнения Монжа-Ампера выделить решения, соответствующие рассматриваемому модельному процессу. Указан класс нелинейных уравнений в частных производных первого порядка, которые также могут быть сведены к уравнению Монжа-Ампера. Установлены ограничения на скорость травления, которые позволяют свести уравнение ионно-лучевого травления к линейному гиперболическому уравнению второго порядка, для которого методом разделения переменных удается получить решение в виде ряда Фурье.
Ключевые слова: уравнение ионно-лучевого травления, уравнение Монжа-Ампера, модельные решения, точные решения
1.1.2 - Дифференциальные уравнения и математическая физика , 1.2.2 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ
Рассматривается работа регуляторов FL200AN300+TR, установленных в ГГРП № 4 г. Волгограда. Приводятся результаты расчетов пропускной способности регуляторов давления. Определен диапазон их устойчивой работы на основе архивных данных узла учета расхода газа. Выявлено, что не на всех выходах обеспечивается устойчивая работа регуляторов давления при минимальных расходах газа.
Ключевые слова: головной газорегуляторный пункт, регулятор давления, пропускная способность, диапазон устойчивой работы
2.1.3 - Теплоснабжение, вентиляция, кондиционирование воздуха, газоснабжение и освещение , 2.8.5 - Строительство и эксплуатация нефтегазопроводов, баз и хранилищ