ivdon3@bk.ru
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
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
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