ivdon3@bk.ru
В данной статье исследуется напряженное состояние деревянной балки, усиливаемой полимерным композитным армированием из углеродной ленты различной длины. Определяется минимально необходимая длина усиливающей ленты на основе углеродной ткани в наиболее нагруженной нижней растянутой зоне однопролетной цельнодеревянной балки.
Ключевые слова: цельнодеревянная балка, полимерное композитное армирование, лента из углеродной ткани, физико-механические характеристики композита, расчетная погонная нагрузка, место обрыва армирующей ленты, напряженное состояние балки, зона концентрации напряжений
В статье рассматривается подбор металлических ферм на основе определенных исходных данных для односкатных крыш. Определены максимальные усилия и прогибы в каждой из ферм. На основании анализа напряженно-деформированного состояния ферм, сделан вывод, о выборе наиболее оптимальной по конструктивным соображениям фермы. Даны рекомендации для проектирования несущих конструкций крыш по металлическим фермам при данном типе односкатной конструкции крыши.
Ключевые слова: ферма, усилие, проектирование, прогиб, крыша, нагрузка, статический расчет, перемещения, трапециевидная ферма, ферма Молодечно
В работе рассмотрено текущее состояние исследований и технологической проработки ацидофикации осадка сточных вод для интенсификации биологических методов удаления биогенных элементов. Приведены примеры использования технологии на объектах Российской Федерации и в зарубежных странах. Обзор литературы выявил отсутствие исследований и методических рекомендаций, сравнивающих эффективности и применяемость различных видов технической реализации ацидофикации при очистке сточных вод. В связи с этим обозначена необходимость проведения комплексного исследования процесса на единой сточной воде и сыром осадке для различных технологий ацидофикации с последующей сравнительной оценкой, обобщением результатов и подготовкой методических рекомендаций.
Ключевые слова: сточные воды, дефосфотация, ацидофикация, удаление биогенных элементов
Строительные объекты испытывают различного рода воздействия, способные вызывать деформации конструктивных элементов – прогибы, нарушение целостности, полное разрушение отдельных элементов и т.д. Своевременное выявление деформаций и наблюдение за их динамикой является важнейшим элементом безопасной эксплуатации зданий и сооружений. Задачей мониторинга трещин в строительных конструкциях является фиксация изменений трещин для осуществления контроля их технического состояния. В результате мониторинга принимаются решения о дальнейшей эксплуатации объекта, необходимости выполнения ремонтных мероприятий, устранении влияющих на развитие трещин факторов. Использование маяков дает возможность проводить наблюдения за поведением деформаций строительных конструкций. Для простейших наблюдений могут применяться гипсовые и точечные маяки, для более детальных наблюдений – маяки часового типа и пластинчатые маяки. Электронные маяки дают возможность проводить детальный автоматизированный мониторинг изменений.
Ключевые слова: трещина, маяк, гипсовый маяк, пластинчатый маяк, маяк часового типа, точечный маяк, ширина раскрытия трещины
В настоящей статье освещены вопросы применения технологий информационного моделирования (ТИМ или BIM) при проведении обследований и мониторинга технического состояния объектов культурного наследия, построенных с применением деревянных конструкций. Проанализированы преимущества создания и ведения информационной модели исторических зданий и сооружений. Рассмотрены особенности построения трехмерной модели объектов сложной геометрии и с переменным сечением элементов, вопросы создания системы раннего предупреждения о деградации свойств конструкций. Приведены примеры работ по обследованию и мониторингу исторических зданий с применением древесины, выполненные в РФ и за рубежом. Сделаны выводы о необходимости дальнейшей интеграции ТИМ с программными комплексами и приборами, используемыми при проведении неразрушающего контроля, создания библиотеки дефектов строительных конструкций.
Ключевые слова: деревянная конструкция, дефект, древесина, информационное моделирование, мониторинг, неразрушающий контроль, обследование, памятник архитектуры, техническое состояние, BIM
Опоры постоянного усилия применяются на всех газо- и нефтеперерабатывающих заводах в случаях когда необходимо обеспечить подвижность трубопровода в точке его закрепления. В статье рассматривается алгоритм расчета формы профиля деталей опоры, имеющей определенную конструкцию. Данные детали обеспечивают постоянство вертикального усилия опоры трубопровода при его передаче от пружины сжатия на точку опоры трубопровода. Даны аналитический и геометрический варианты расчета. Статья будет полезна специалистам, занимающимся проектированием опор трубопроводов.
Ключевые слова: подвижное соединение, геометрический расчёт, изменяемая жёсткость, lisega, импортозамещение
1.2.2 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 2.1.1 - Строительные конструкции, здания и сооружения
В связи с повышением благосостояния людей требования к обеспечению комфортного проживания, которое в первую очередь зависит от состояния воздушной среды помещения, выходят на первый план. В статье аргументируется необходимость замены при реконструкции и капитальном ремонте жилых зданий систем естественной вентиляции, не обеспечивающих необходимый воздухообмен, на системы гибридной вентиляции, позволяющих добиться устойчивой работы вентиляции в существующих многоэтажных домах в течение всего года при незначительных капитальных и эксплуатационных затратах. На примере типового девятиэтажного жилого дома разработано два варианта гибридной вентиляции: с эжектором и крышными вентиляторами, определена экономическая целесообразность их применения.
Ключевые слова: качество микроклимата, воздухообмен, естественная вентиляция, гибридная вентиляция, эжектор, крышный вентилятор, экономическая целесообразность
2.1.1 - Строительные конструкции, здания и сооружения , 2.1.3 - Теплоснабжение, вентиляция, кондиционирование воздуха, газоснабжение и освещение
В статье изложены результаты теоретических и экспериментальных научных исследований по проблеме контроля состояния безопасности угледобывающего региона на этапе закрытия неперспективных шахт. Для достижения цели НИР – формирования эффективной методологии указанной проблемы – решены следующие основные задачи: - оценка негативных воздействий горных работ на техносферу региона; - выбор базовых характеристик природно-техногенной системы; - сопоставительный анализ методов и технико-технологических систем контроля среды. Авторами статьи сформулирована концепция безопасности региона и гипотеза ее реализации. В частности, разработаны научно-методические подходы, обеспечивающие объективную оценку результатов исследований и принятие управленческих решений по формированию безопасной среды жизнедеятельности населения. В статье показано, что эффективность разработанной методологии в конкретных условиях составляет 85-90%.
Ключевые слова: угледобывающий регион, ликвидация шахт, углепородный массив, методология, природно-техногенная система, концепция безопасности, проактивный мониторинг
2.1.1 - Строительные конструкции, здания и сооружения , 2.1.10 - Экологическая безопасность строительства и городского хозяйства
В работе рассмотрен пример решения плоской задачи теории пластичности применительно к бетону, имеющей место при воздействии абсолютно жесткого штампа на бетонное основание. При этом решение искалось в виде изолиний характеристик, положение которых позволяло определить напряженное состояние основания. При этом выделялось три области, отличающихся напряженным состоянием. В работе удалось проанализировать влияние трения на поверхности штампа на границы этих областей и изолинии напряжений в них. Рассматривалось 3 условия: трение отсутствует, трение постоянно, трение пропорционально большему главному напряжению. Выявлено влияние различных граничных условий на поверхности штампа на напряженное состояние бетонного основания.
Ключевые слова: бетон, теория пластичности, плоская задача, напряженно-деформированное состояние, напряжения, трение, угловой штамп
Обосновывается возможность и целесообразность перехода от качественного регулирования отпуска тепла на количественное в централизованных системах теплоснабжения для существующей сети от районной котельной №1364 г. Волгограда. Рассматриваются основные достоинства и недостатки каждого метода регулирования отпуска тепла к потребителям. Описываются основные формулы для определения тепловых нагрузок от требуемых в зависимости от наружной температуры воздуха, поверочного гидравлического расчета существующей сети от котельной №1364 г. Волгограда, определения внутренних гидравлических характеристик сопротивления тепловой сети и определения требуемого гидравлического режима у потребителей микрорайона №1364 в зависимости от изменения расхода теплоносителя из-за регулирования частоты вращения рабочего колеса насоса. В итоге, реализация перехода с качественного на количественный метод регулирования отпуска тепла возможна без серьезных гидравлических вмешательств.
Ключевые слова: теплоснабжение, способы регулирования, температура теплоносителя, расход теплоносителя, котельная, тепловая сеть, насос, частотно-регулируемый привод, гидравлические режимы, экономия тепловой энергии
2.1.1 - Строительные конструкции, здания и сооружения , 2.1.3 - Теплоснабжение, вентиляция, кондиционирование воздуха, газоснабжение и освещение
В области проектирования и строительства транспортных объектов, в частности железнодорожного транспорта, технологии «Индустрии 4.0» постепенно находят свое применение. В транспортной отрасли особое распространение получило понятие «цифровых двойников» – компьютерного представления реального объекта. Основой для «цифровых двойников» являются информационные модели (ТИМ-модели). На настоящем этапе развития данных технологий методика применения ТИМ для линейно-протяжных объектов не проработана до конца. В настоящей работе рассмотрен опыт проектирования объектов железнодорожной инфраструктуры с помощью технологий информационного моделирования в России и в мире. Предложена концепция методики практической реализации технологии информационного моделирования объектов железнодорожной инфраструктуры на стадии проектирования. Рассмотрены основные ограничения представленной методики и пути их преодоления.
Ключевые слова: BIM, информационная модель, железные дороги, технологии информационного моделирования на железных дорогах, методика информационного моделирования
Одним из методов усиления узлов стальных ферм из гнутосварных профилей является использование листовых накладок. В данной статье показано их влияние на увеличение прочности узлов по критерию на продавливание. Исследования проводились с применением компонентного метода конечных элементов. Показаны полученные зависимости увеличения несущей способности в зависимости от ширины раскоса и его угла примыкания. Разработана инженерная методика оценки прочности усиленного узла на продавливание с применением традиционной формулы из российских норм проектирования с заменой толщины пояса на приведенную.
Ключевые слова: усиление, узлы, гнутосварные профили, несущая способность, продавливание
Приводится обзор литературы в области строительной теплотехники и нормативных требований по тепловой защите зданий. Проведено исследование методов повышения тепловой защиты для реконструируемых и проектируемых зданий с учётом современных требований. Разработана методология усиления тепловой защиты строительных конструкций.
Ключевые слова: тепловая защита зданий, энергетическая эффективность, тепло-эффективные ограждающие конструкции, теплоизоляционные материалы
Основными характеристиками здания, необходимыми для выполнения динамического расчета, являются частота и форма собственных колебаний, которые напрямую связаны с его жесткостью, массой, а также жесткостью упругого основания. Для оценки влияния жесткости упругого основания рассмотрена эквивалентная идеализированная модель свободных колебаний консольного стержня, имеющего податливую заделку. Для рассмотренной модели получено трансцендентное уравнение, а также его численное решение, позволяющее проанализировать влияние жесткости упругого основания на собственные частоты поступательных форм колебаний. Выявлено, что с увеличением жесткости упругого основания увеличиваются частоты собственных колебаний, однако влияние ограничено и имеет асимптотический характер. Установлено, что жесткость упругого основания может оказывать существенное влияние на собственные частоты первых пяти изгибных форм колебаний и для форм более высокого порядка может не учитываться.
Ключевые слова: динамика, собственные колебания, собственные частоты, здание, сооружение, трансцендентное уравнение, упругое основание, упругая опора
1.2.2 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 2.1.1 - Строительные конструкции, здания и сооружения
В статье анализируется формообразование зданий и сооружений в современной архитектурной практике. Форма в архитектуре – это прежде всего средство выражения и перевода понятий. Это также то, что в конечном итоге заполняет и разделяет пространство, в котором мы живем. Форма в архитектуре может иметь большое символическое и культурное значение и может преобразовывать пространство к лучшему или к худшему. Простейшие из форм известны как первичные формы. К основным формам относятся круги, треугольники и квадраты. Каждая форма может быть создана комбинацией основных форм. При повороте или расширении основные формы могут создавать трехмерные объемы, известные как основные тела. В современной архитектурной практике очень часто прибегают к использованию сложных форм, созданных с использованием пространственных кривых. Задачей архитектора является полное визуальное представление таких форм на чертежах, а также с использованием современных программных графических пакетов. В статье поднимается проблема правильной интерпретации архитектурных форм, образованных такими пространственными кривыми (на примере кривой Гильберта).
Ключевые слова: архитектура, пространственные кривые, аксонометрические проекции, кривая Гильберта, модернизм, формообразование, орнаментальность, пространство
1.2.2 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 2.1.1 - Строительные конструкции, здания и сооружения
Обсуждаются вопросы проведения идентификации опасных производственных объектов. На реальном примере обследования склада горючих веществ иллюстрируется выполнение технической экспертизы с составлением заключения по ее результатам. Статья написана на основе выполненной НИР № 22-78.
Ключевые слова: опасный производственный объект, идентификация, техническая экспертиза, промышленная безопасность, строительные конструкции
Геодезический контроль играет важную роль при реконструкции объектов культурного наследия. Он позволяет точно определить геометрические параметры исторических объектов, что может быть особенно важно для восстановления их исторических размеров и форм, чтобы добиться максимально точного соответствия оригинальному виду. Геодезические работы проводятся для обеспечения точности проектирования и строительства. Они позволяют контролировать соответствие проектной документации и реально выполненных работ. Это может помочь избежать ошибок и дополнительных работ на этапе строительства и в итоге обеспечить более высокое качество реконструкции. В работе приводится описание геодезического сопровождения в ходе реконструкции резиденции Патриарха Кирилла. Расположенный на огромной территории комплекс имеет высокую религиозно-историческую и культурную значимость, именно это обуславливает проведение качественного геодезического контроля на всех этапах восстановительных и строительных работ.
Ключевые слова: объект культурного наследия, архитектурные памятники, реконструкция, геодезические изыскания, опорно-геодезическая сеть, геодезический контроль, геодезический мониторинг
Статья посвящена математическому моделированию строительства подводных тоннелей, предназначенных для метрополитена. Данный тип тоннелей также можно использовать как железнодорожный и автодорожный. Самыми интересными являются подводные тоннели-мосты и плавающие тоннели, но самые перспективные и наиболее часто встречающийся это тоннели, расположенные на дне водной преграды.
Ключевые слова: подводный тоннель, метрополитен, метод конечных элементов, метод отпускных секций, математическое моделирование, этапы технологии строительства, транспортный тоннель, напряженно-деформированное состояние
2.1.1 - Строительные конструкции, здания и сооружения , 2.1.8 - Проектирование и строительство дорог, метрополитенов, аэродромов, мостов и транспортных тоннелей
Представлены результаты исследований инженерных решений по вентиляции плавательных бассейнов на основе математического моделирования с учетом реальных тепловых нагрузок и влаговыделений. Проведен анализ вариантов воздухораспределения в помещениях с бассейнами различного назначения – общественного бассейна, СПА-комплекса и спортивного бассейна с трибунами для зрителей. На основании полученных результатов в виде полей распределения параметров воздушной среды выявлены необходимые изменения в схемах организации воздухообмена. При отклонении параметров от нормируемых значений разработаны рекомендации по улучшению состояния микроклимата. Данные распределения температуры позволяют сделать вывод о соответствии температуры воздуха вблизи поверхностей наружных ограждений требованиям, обеспечивающим их сохранность. выводы на соответствие полученных результатов требуемым параметрам микроклимата для помещений с повышенной относительной влажностью воздуха.
Ключевые слова: бассейн, вентиляция, теплота, влага, воздухораспределение, микроклимат, воздушная среда, численное моделирование
2.1.1 - Строительные конструкции, здания и сооружения , 2.1.3 - Теплоснабжение, вентиляция, кондиционирование воздуха, газоснабжение и освещение
Автомобильные дороги – довольно значимая часть транспортной системы Ирака, характеризуешься повышенной аварийности на дорогах. Анализ причин ДТП показал их основную причину – превышение скорости автомобилей в условиях повышенной скользкости и разрушений дорожного покрытия. Исследовано влияние коэффициента сцепления и степень разрушения проезжей части на риск ДТП. Предложены мероприятия по снижению аварийности на дорогах республики.
Ключевые слова: безопасность дорожного движения, риск ДТП, коэффициент сцепления, разрушения покрытия, анализ аварийности, ремонт дорог, причины повышенной аварийности
2.1.1 - Строительные конструкции, здания и сооружения , 2.1.8 - Проектирование и строительство дорог, метрополитенов, аэродромов, мостов и транспортных тоннелей
Обсуждаются вопросы разработки проекта усиления строительных конструкций кабельной эстакады после чрезвычайной ситуации (аварии). На реальном примере дается описание аварии, иллюстрируется выполнение работ по привидению конструкций до нормативного состояния. Статья написана на основе выполненной НИР № 18-26.
Ключевые слова: строительные конструкции, безопасность, кабельная эстакада, противоаварийные работы, техническая экспертиза, здания и сооружения, металлические конструкции, проект усиления
2.1.1 - Строительные конструкции, здания и сооружения , 2.1.10 - Экологическая безопасность строительства и городского хозяйства
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
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