ivdon3@bk.ru
В статье рассмотрены основные причины утечек природного газа и способы их обнаружения. Данные по объемам утечки природного газа и характера повреждения получены на экспериментальной установке. Объектами экспериментальных исследований являются газовые подводки к приборам, такие как: сильфонный шланг из нержавеющей стали, резинотканевый шланг и накидная гайка газовой подводки с разной степенью затяжки. Описан ход проведения экспериментального исследования заполнения природным газом помещения в зависимости от степени повреждения газовой подводки и его характера. Выполнен анализ результатов эксперимента по определению зависимости расхода газа от типа повреждения газовой подводки. Определены наиболее опасные виды утечек в помещении, построены графики зависимости расхода газа через различные повреждения и методы их предотвращения для недопущения подобных ситуаций.
Ключевые слова: утечка газа, газовые приборы, обнаружение утечки, виды утечек газа, тип повреждения газовой подводки
2.1.1 - Строительные конструкции, здания и сооружения , 2.1.3 - Теплоснабжение, вентиляция, кондиционирование воздуха, газоснабжение и освещение
Приводятся результаты исследования допустимых продольных осевых и фибровых напряжений при различных характеристиках систем газораспределения и газопотребления.
Ключевые слова: полиэтиленовый газопровод, продольное осевое напряжение, продольное фибровое напряжение, деформация газопровода, оптимальный радиус изгиба газопровода
2.1.1 - Строительные конструкции, здания и сооружения , 2.1.5 - Строительные материалы и изделия
В статье рассмотрены вопросы оценки эффективности строительства и эксплуатации металлических гофрированных труб. Выявлены характерные особенности и сложности работы водопропускных труб из гофрированного металла в районах распространения многолетнемерзлых грунтов. Систематизированы характеристики основных дефектов водопропускных труб. Детально разобраны особенности теплофизических расчетов металлических гофрированных труб на мерзлом основании. Даны рекомендации по применении наиболее эффективных технических решений при строительстве водопропускных труб из гофрированного металла на многолетнемерзлых грунтах.
Ключевые слова: автомобильная дорога, водопропускная трубы, металлические гофрированные трубы, теплопроводность, многолетнемерзлые грунты
2.1.1 - Строительные конструкции, здания и сооружения , 2.1.7 - Технология и организация строительства
Для оценки качества дорожного покрытия существует множество систем, работающих на основе конкретных алгоритмов, среди которых методы сегментации изображения. Временная сложность и точность классификации – два ключевых показателя при оценке эффективности конкретного алгоритма. В данной статье в качестве анализируемых методов сегментации изображений используются: Кластеризация k-средних, Линейная кластеризация, Адаптивные пороговые значения, Глобальные пороговые значения. На основе способов, описанных в разделе «Методология экспериментов», наилучшие показатели точности классификации и временной сложности имеет метод «Глобальные пороговые значения» (38,2% – точность классификации; временная сложность – линейная (такой же тип сложности имеют и другие методы, однако, у данного алгоритма гораздо меньшие абсолютные временные показатели).
Ключевые слова: сравнение, метод, сегментация, изображение, фотография, дорога, покрытие, состояние, точность, классификация, время, сложность
2.1.1 - Строительные конструкции, здания и сооружения , 2.1.8 - Проектирование и строительство дорог, метрополитенов, аэродромов, мостов и транспортных тоннелей
Трехмерная печать (3DP) в строительстве имеет ряд важных преимуществ, таких как создание различных геометрических форм без необходимости использования форм, возможность создания сложных элементов, возможность автоматизации, скорость и малое количество отходов, использование инновационных материалов, послойное строительство из разных материалов и многое другое. Итак, 3DP — это попытка реализовать цифровое производство на практике, обеспечивающая прямой переход от проектирования/моделирования зданий (BIM) к 3DP. Одним из важных ограничений 3DP являются материалы. Поскольку печать производится слоями, важно учитывать время затвердевания материала и его способность прилипать для создания однородной структуры. Другая проблема – пригодность материала к разным видам нагрузки: растяжению, сжатию. Поэтому существуют разные методы комбинирования железной и/или полимерной арматуры. Существуют комбинированные методы: 3D-печатные элементы используются в качестве сборных элементов, чтобы сделать процесс строительства более эффективным. Эта отрасль является одним из наиболее быстрорастущих секторов производственных технологий и охватывает все рынки: от аэрокосмической отрасли и здравоохранения до строительства и потребительских товаров. В данной статье приведены некоторые аспекты применения в строительстве, материалы и их составы, а также примеры использования 3DP на зданиях, сооружениях и т.п.
Ключевые слова: 3D-технологии в гражданском строительстве, материалы для 3DP, 3D-печать бетона, полимерное армирование бетона, дисперсионное армирование
Приводится технология организации строительства децентрализованных энергетических систем на базе ветроэнергетических установок (ВЭУ). Предложены новые конструктивные решения структурных элементов ВЛ (воздушные линии электропередач) – башня, сборно-разборный фундамент балластного типа, защитный элемент, с учетом особенностей технологии строительно-монтажных работ. Приводятся данные по снижению затрат на строительное производство за счет оптимизации используемых машин и механизмов.
Ключевые слова: конструкции ветроэнергетических установок, воздушные линии электропередач, башня, сборно-разборный фундамент балластного типа, защитный элемент, поточный метод, децентрализованная система
2.1.1 - Строительные конструкции, здания и сооружения , 2.1.7 - Технология и организация строительства
Оценка качества дорожного покрытия – одна из самых популярных задач во всем мире. Для ее решения существует большое количество систем, работающие с помощью определенных алгоритмов, среди которых методы морфологической обработки изображения. Одним из ключевых критериев эффективности алгоритма является его временная сложность. В статье рассмотрены следующие подходы морфологической обработки: Расширение, Эрозия, Морфологический градиент, Морфологическое сглаживание. В качестве материала исследования использованы фотографии дорожного покрытия разного состояния. На основе предложенной методологии проведения эксперимента выяснилось, что каждый из выбранных алгоритмов имеет линейную временную сложность, однако алгоритмы «Расширение» и «Эрозия обладают меньшими абсолютными временными показателями.
Ключевые слова: сравнение, эффективность, морфологический подход, обработка, изображение, фотография, дорога, состояние, время, сложность
2.1.1 - Строительные конструкции, здания и сооружения , 2.1.8 - Проектирование и строительство дорог, метрополитенов, аэродромов, мостов и транспортных тоннелей
Приведены результаты статистического моделирования многостеночной композитной пластины, находящейся под действием сжимающих нагрузок. Получены точечные оценки коэффициентов устойчивости, а также выполнена проверка гипотезы о равенстве коэффициентов устойчивости их теоретическим значениям. Все вычисления проводились в среде пакета MAXIMA. Показано, что распределение коэффициента общей устойчивости практически не отличается от нормального распределения. Коэффициент местной устойчивости имеет незначительную положительную асимметрию и более крутую по сравнению с нормальной кривой вершину. Полученные результаты позволяют сделать вывод о том, что разброс физических характеристик материала практически не влияет на величины коэффициентов общей и местной устойчивости.
Ключевые слова: статистическое моделирование, статистическая гипотеза, многостеночная пластинка, устойчивость, критическая нагрузка, композитный материал
1.2.2 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 2.1.1 - Строительные конструкции, здания и сооружения
Рассматривается опыт стандартизации в области модульного строительства и зданий заводской готовности Китая, США, Канады, Великобритании, Франции, Нидерландов, Германии и других. Произведен анализ действующей в РФ профильной нормативно-технической документации (НТД). Анализ отечественной и зарубежной НТД показал, что единого подхода к нормированию рассматриваемой предметной области не существует. В настоящее время необходима актуализация НТД РФ в области модульного строительства. По результатам анализа и обобщения мировой практики в области модульного строительства, разработаны рекомендации и предложения в части работы с терминами и определениями, предложены варианты развития НТД РФ в области модульного строительства и темы работ для развития регулирования модульного строительства.
Ключевые слова: модульное строительство, быстровозводимые здания, здания заводской готовности, научно-техническая документация
2.1.1 - Строительные конструкции, здания и сооружения , 2.1.5 - Строительные материалы и изделия
Рассмотрены краткие характеристики минеральных наполнителей, используемых в составе строительных растворов. Также проанализированы особенности их применения, в смесях с полимерными добавками Установлены некоторые закономерности, которые необходимо учитывать при подборе составов сухих смесей.
Ключевые слова: сухие строительные смеси, строительные растворы, гидравлические минеральные добавки, инертный наполнитель, редиспергируемый порошкообразный полимер, адгезия
В данной статье исследуется распределение температуры по толщине элементов при сварке тавровых соединений угловыми швами. Измерение температуры производилось термопарами с соответствующей записью показаний на осциллографе. Одновременно производилась запись 6-ти термопар, что позволило проследить весь процесс изменения температуры (процесс нагрева и остывания) и определить максимальную температуру в исследуемых точках. Результаты эксперимента сравнивались с расчетными значениями температуры. Сравнение экспериментальных данных с результатами расчета показало вполне удовлетворительное совпадение. Что дает возможность использовать теорию распространения тепла при сварке Н.Н.Рыкалина к расчету температуры в тавровых соединениях при сварке угловых швов.
Ключевые слова: остаточные сварочные напряжения, распределение температуры при сварке, термопары, тавровое соединение с угловыми швами, распределение температуры по толщине элемента, «малые» толщины, «большие» толщины
Современные технологии демонстрации кино изменили представление о пространстве зрительного зала. Многоканальная цифровая стерео демонстрация, использование подвижных платформ для посадочных мест создали условия для проектирования зрительных залов малой вместимости с круглой формой плана. Стеновые ограждающие конструкции в этом случае имеют форму внутренней поверхности цилиндра. Отделка акустическими плитами по каркасу трудоемкая и не всегда позволяет повторить форму ограждения. Исследование применения отечественных материалов, удобных для выполнения отделочных работ и рекомендации выбора рационального применения, различных по свойствам акустических строительных систем, позволило получить результаты, при которых будут обеспечены наилучшие условия слышимости в кинозале.
Ключевые слова: кинотеатр, зрительный зал, акустика помещения, звукопоглощающий материал, коэффициент звукопоглощения, среднегеометрическая частота, мягкая акустическая плита
В данной статье произведен расчет и оценка строительных конструкций вертикальных стальных резервуаров, которые подвергаются различным нагрузкам.
Ключевые слова: нефтяная промышленность, нефтепродукты, аварии, вертикальные стальные резервуары, нагрузка
2.1.1 - Строительные конструкции, здания и сооружения , 2.8.5 - Строительство и эксплуатация нефтегазопроводов, баз и хранилищ
В статье рассматривается влияние адгезионных добавок на эксплуатационные свойства асфальтобетона. Авторы дают всесторонний обзор проблемы долговечности слоёв асфальтобетона, в частности в осенне-весенний период, подчёркивая важность данного вопроса для безопасности движения. Затем они обсуждают роль адгезионных добавок в улучшении эксплуатационных характеристик асфальтобетона за счёт улучшения его физико-механических свойств. Авторами был выбран ряд адгезионных добавок, а также осуществлён подбор асфальтобетонной смеси по методологии объёмно-функционального проектирования. В статье присутствует подробное описание метода определения водостойкости и адгезионных свойств. Также авторами рассматривается влияние адгезионных добавок на усталостную долговечность асфальтобетона. В тексте статьи приводится подробное описание метода определения усталостной прочности при многократном изгибе. В заключении статьи подчёркивается важность применения адгезионных добавок для повышения эксплуатационных характеристик и долговечности асфальтобетона. Авторы подчёркивают важность исследования для продления срока службы слоёв асфальтобетона и увеличения их межремонтных сроков.
Ключевые слова: битум, адгезионная добавка, низкотемпературное свойство, водостойкость, усталостные свойства, подбор состава, объемно-функциональное проектирование, долговечность, автомобильная дорога, асфальтобетон, испытание
2.1.1 - Строительные конструкции, здания и сооружения , 2.1.8 - Проектирование и строительство дорог, метрополитенов, аэродромов, мостов и транспортных тоннелей
Рассмотрены допущения математических моделей расчёта трещиностойкости железобетонных конструкций. По каждому из них проведен анализ на предмет соответствия их действительности на протяжении всего жизненного цикла конструкции: начиная от затвердения бетонной смеси, заканчивая разрушением. По результатам проведённого анализа предложено на уровне норм для оценки трещиностойкости конструкций использовать только один единственный расчёт – по ширине раскрытия трещин, acrc. Так, например, при определённом значении acrc конструкция по-прежнему будет оставаться герметичной (трещины будут несквозными), а при превышении этого значения – нет. При этом уже имеющиеся в нормах расчёты на ограничение проницаемости и сохранность арматуры по-прежнему останутся востребованными. На стыке теории накопления повреждений и нелинейной механики разрушения предложен сжатый алгоритм возможного учёта влияния трещин на всех масштабных уровнях структуры бетона, ключевым для которого является нормирование статистических параметров распределения несплошностей по диаметрам, длинам, раскрытиям, заглублениям, направлениям, расстояниям между несплошностями и т.д.
Ключевые слова: железобетон, трещиностойкость, момент трещинообразования, ширина раскрытия трещин, коэффициент пластичности, повреждаемость, нелинейная механика разрушения
1.2.2 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 2.1.1 - Строительные конструкции, здания и сооружения
Исследование статически неопределимых железобетонных конструкций на современном этапе возможно с помощью программных комплексов, способных учитывать нелинейную работу материала, что позволяет в полной мере оценить напряженно-деформированное состояние на предмет иного перераспределения возникающих усилий, спровоцированного коррозионными повреждениями арматуры и бетона. Выполнены численные исследования 14 моделей с коррозионными повреждениями в верхнем сечении двухпролетной балки в программном комплексе Ansys. Представлены графики нагрузка-прогиб в зависимости от процента коррозионного повреждения. Показаны зависимости перераспределения растягивающих усилий в арматуре балки при различном проценте коррозионного повреждения. Установлено, что при повреждениях до 10% происходит резкое увеличение растягивающих усилий в пролетной арматуре балок. Определено, что при коррозионном повреждении балки до 70%, усилия в надопорной арматуре увеличиваются до 10%.
Ключевые слова: железобетонная балка, перераспределение усилий, пластический шарнир, коррозия железобетона, численный расчет, несущая способность
В целях формирования комплексных решений об организации дорожного движения, реализующих долгосрочные стратегические направления обеспечения эффективности организации дорожного движения и совершенствования деятельности в области организации дорожного движения, необходимо применять средства математического моделирования транспортных потоков. Основными показателями эффективности организации дорожного движения является повышение безопасности дорожного движения, снижения количества задержек транспорта и повышение пропускной способности улично-дорожной сети, а также снижение негативного воздействия на окружающую среду транспортных средств.
Ключевые слова: интенсивность, организация дорожного движения, транспортный поток, светофорное регулирование, дорожно-транспортное происшествие, очаг аварийности, транспортный узел, аварийность, безопасность дорожного движения, пропускная способность
2.1.1 - Строительные конструкции, здания и сооружения , 2.1.13 – Градостроительство, планировка сельских населенных пунктов
В настоящее время энергоэффективность зданий является одной из наиболее актуальных проблем связанных с экономикой и экологией. Сокращение затрат на энергопотребление не только помогает снизить расходы на содержание зданий, но и снижает негативное влияние на окружающую среду. В данной статье рассмотрена проблема повышения энергоэффективности ограждающих конструкций зданий поликлиник и предложена методика определения экономической эффективности предлагаемых ограждающих конструкций городских поликлиник для условий г. Москвы. Предложен сравнительный метод предварительной оценки экономической эффективности решений по повышению энергоэффективности зданий поликлиник. Реализация энергоэффективного проекта реконструкции зданий поликлиник требует комплексного подхода, который включает в себя выбор оптимальных материалов и конструкций, тщательный анализ и расчет энергоэффективности, а также оценку экономической эффективности выполненных мероприятий. Реализация такого подхода позволит снизить эксплуатационные расходы и увеличить комфортность пребывания в здании.
Ключевые слова: энергоэффективность, теплопотери, реконструкция, ограждающие конструкции, лечебные и медицинские учреждения
Рассматривается величина коэффициента полезного действия бытовых газовых котлов марки Baxi ECO-4S 24 с различными схемами воздухоподачи и дымоудаления. Анализируется различие в значениях КПД, полученных расчетным путем, и паспортных значений.
Ключевые слова: коэффициент полезного действия, отвод дымовых газов, бытовой газовый котел, тепловой баланс, энергоэффективность
2.1.1 - Строительные конструкции, здания и сооружения , 2.1.3 - Теплоснабжение, вентиляция, кондиционирование воздуха, газоснабжение и освещение
В статье приводятся результаты сравнительного анализа практических расчетов забивной и буронабивной свай, имеющих близкие геометрические параметры и единые геологические условия участков строительства. Учитывая особенности применения этих свай и имеющиеся экспериментальные данные, в работе анализируются расчетные значения их несущей способности и дается инженерная оценка полученным результатам расчета. Количественная разница определяемых параметров несущей способности свай – трения по боковой поверхности и лобового сопротивления, наглядно представлена на построенных диаграммах. Так, при использовании нормативных значений коэффициентов для определения несущей способности свай, имеем значительное превышение этого параметра у забивных свай. Необходимость применения более щадящих способов погружения свай на проектную глубину, приводит к возможности использования технологии устройства буронабивных свай, которые имеют меньшую несущую способность при тех же параметрах, что и забивные сваи. Эту особенность следует учитывать в инженерных расчетах при подборе оптимальных размеров буронабивных свай.
Ключевые слова: сваи забивные, сваи буронабивные, геологические условия, инженерные расчеты, несущая способность
Определение несущей способности сваи, расположенной в просадочных грунтах. В данной работе проводится моделирование испытаний в программном комплексе Plaxis 2D, а также определяется несущая способность в соответствии с п. 9.9 СП 24.13330.2021 Свайные фундаменты. По результатам проведенной работы было выявлено несовершенство актуального нормативно-правового документа в области проведения натурных испытаний свай.
Ключевые слова: просадочные грунты, несущая способность сваи, испытания свай, численное моделирование, Plaxis
1.2.2 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 2.1.1 - Строительные конструкции, здания и сооружения
Для возможности монтажа мостовых кранов, стальные колонны промышленного здания выполняют ступенчатыми, с выделением надкрановой и подкрановой частей. Основу верхней и нижней частей колонны составляют стальные двутавры с несовпадением центральных осей. В рамках работы было произведено вариантное моделирование (с применением САПР) стальной колонны, входящей в состав П-образных рам промышленных зданий, состоящая из надкрановой и подкрановой частей. Предложены различные варианты решения перепада центральных осей надкрановой и подкрановой частей колонны в модели. Получены результаты статического расчета элементов колонн. Произведено сравнение полученных результатов, выполнен анализ оптимального способа моделирования элементов колонн для конструктивных схем. На основании выполненных расчетов и проведенного анализа полученных результатов сделаны выводы.
Ключевые слова: промышленное здание, двутавр, метод конечных элементов, напряженно-деформированное состояние, узел, стержень, схема
1.2.2 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 2.1.1 - Строительные конструкции, здания и сооружения
Концепция вертикального расширения застройки становится все более популярной в России, особенно в крупных городах, в связи с дефицитом и высокой стоимостью участков под застройку. Настоящая статья продолжает исследование предоставленного материала о выборе варианта технологии устройства эксплуатируемой кровли, предназначенной для возможности использования, например, в качестве зоны отдыха, размещения спортивных площадок, озеленения и др. В статье представлены результаты сравнительной оценки технологической эффективности возведения эксплуатируемых кровель, устраиваемых с традиционным и инверсионным расположением водоизоляционного ковра и теплоизоляции. В проведенном исследовании применены методики оценки их организационно-технологических решений на основании показателей технологической эффективности. Кроме того, приведены примеры использования инструментов системотехнической оценки. Определена степень технологичности устройства эксплуатируемых кровель на основании некоторых системотехнических принципов и критериев оптимальности при сравнении разных вариантов технологических и организационно-технологических решений. По расчету показателей эффективности возникает набор показателей, имеющих разные размерности. Они используются в качестве исходных данных для совокупного анализа при применении системотехнических приемов. Такой подход позволяет добиться внутренней совместимости между элементами системы, в данном случае, полученными показателями эффективности. Технологические преимущества инверсионного устройства эксплуатируемой кровли, в частности, предназначенной для озеленения, вновь получили свое подтверждение.
Ключевые слова: эксплуатируемая кровля, вертикальное озеленение, инверсионные технологии устройства кровель
Приведены результаты исследования влияния упрочнения свода выработок небольшой длины, произвольной формы, с поперечным сечением до 80 м2, с опережающим анкерованием, что позволяет значительно снизить смещения грунтовых обнажений. Анализ показывает, что полностью исключить вывалы грунта не удаётся, поэтому выполнен комплекс исследований напряженно-деформированного (НДС) грунтового массива, упрочнённого защитным экраном. Моделированием методом конечных элементов (МКЭ) установлена не эффективная работа опережающего анкерования длиной до 15 м, поскольку анкера расположены в зоне сползания грунта. Увеличение длины анкеров защитного экрана для опирания их концов за пределами призмы сползания позволяет повысить устойчивость грунтовых обнажений в забое.
Ключевые слова: подземное строительство, напряжения, смещения, упрочнение, анкерование, моделирование, метод конечных элементов
1.2.2 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 2.1.1 - Строительные конструкции, здания и сооружения
Рассматривается влияние поверхностно-активных веществ, в частности, адгезионных и восстанавливающих добавок, на низкотемпературные и реологические свойства дорожного битума. Произведены испытания низкотемпературных свойств дорожного битума с и без применения соответствующих добавок с последующим сравнением результатов. Также с целью оценки влияния вышеуказанных поверхностно-активных веществ на способность дорожного битума сохранять свои свойства, с течением времени был проведён сравнительный анализ образцов битума, подвергнутых процессу старения. В целом, результаты этого исследования свидетельствуют о том, что применение поверхностно-активных веществ может привести к повышению долговечности дорожных битумов, даже при низких температурах.
Ключевые слова: битум, поверхностно-активное вещество, добавка, низкотемпературное свойство, долговечность, автомобильная дорога, асфальтобетон, реология, процесс старения, испытание
2.1.1 - Строительные конструкции, здания и сооружения , 2.1.8 - Проектирование и строительство дорог, метрополитенов, аэродромов, мостов и транспортных тоннелей