Строительство уникальных зданий и сооружений @unistroy
Статьи журнала - Строительство уникальных зданий и сооружений
Все статьи: 817
Статья научная
Взрывной метод уплотнения лессовых грунтов при их водонасыщении является действенным приемом улучшения физико-механических свойств оснований. В статье приведены результаты экспериментальных исследований по влиянию вибродинамических воздействий на повышение эффективности уплотнения водонасыщенных лессовых грунтов с использованием вертикальных песчаных дрен, которые свидетельствуют о перспективах использования взрывного метода уплотнения в сочетании с устройством дрен в грунтах основания. Данные результаты исследований открывают широкие перспективы сочетания вибродинамических методов уплотнения с устройством дрен в грунтах основания для ускорения процесса консолидации грунтов и повышения качества уплотнения оснований.
Бесплатно
Влияние воздухо-изоляционного состава на теплотехнические характеристики ограждающих конструкций
Статья научная
В статье приводится один из возможных путей решения энергосбережения и повышения энергетической эффективности зданий за счет применения инновационного воздухоизоляционного состава Моно*Эр. Он упрощает процесс воздухоизоляции. После нанесения Моно*Эр штукатуры, плотники, плиточники и электрики могут работать, не нарушая воздухонепроницаемость зданий. Так же использование Моно*Эр позволяет обрабатывать труднодоступные участки. В работе был проведен тест на воздухонепроницаемость с использованием этого материала, так и без него и рассмотрены источники утечек воздуха. Представлены преимущества использования и технические показатели МОНО*ЭР.
Бесплатно
Влияние высоты фермы на область безопасных частот статически определяемой плоской фермы
Статья научная
Объектом исследования является статически определенная симметричная плоская модель. Предположим, что стержни фермы имеют одинаковую жесткость и поперечное сечение, а массы фермы равномерно распределены в их узлах.
Бесплатно
Влияние грунтового ядра на оптимизацию сваи-оболочки
Статья научная
В статье рассмотрена возможность оптимизации по материалоемкости стальных свай-оболочек, погружаемых с открытым нижним концом. Расчеты выполнены с учетом влияния грунтового ядра. Вычислена несущая способность свай различных глубин погружения. Вычислены напряжения, возникающие в поперечных сечениях свай. Напряжения проверены по теориям прочности. Рассчитаны толщины стенок равнопрочной сваи-оболочки и экономия материала, достигаемая оптимизацией. Сделаны следующие выводы: 1. Проведенные в данной статье вычисления с учетом давления грунтового ядра позволяют утверждать, что оптимизация стальных свай-оболочек (ССО) по материалу с обеспечением условия равнопрочности возможна; 2. Напряжения в материале сваи после оптимизации толщины ее стенок были проверены по соответствующим теориям прочности; 3. Главный результат работы - возможность экономии основного строительного материала сваи при выполнении условия ее равнопрочности. Оптимизация наиболее эффективна для сваи меньшей длины из рассмотренных в статье, то есть для 11-метровой.
Бесплатно
Статья научная
Изложены результаты технического обследования строительных конструкций строящегося монолитного железобетонного здания каркасного типа. Представлены описание дефектов строительных конструкций и причин их происхождения, результаты лабораторных исследований прочности бетона. Выполнен анализ влияния выявленных дефектов строительства на усилия в элементах каркаса и на несущую способность конструкций. По результатам исследования разработано заключение о несущей способности конструкций с дефектами, способах их усиления и возможности продолжения строительства.
Бесплатно
Влияние дизайна на время эвакуации из Римского Колизея
Статья научная
В статье анализируются объемно-планировочные характеристики самого известного амфитеатра древних времен Римского Колизея (Рим, Италия) в области эвакуации при пожаре. Были построены 3D компьютерные модели арены и проведено моделирование эвакуации с помощью программы Sigma FS (Россия). Проведен сравнительный анализ объемно-планировочных решений арены с современной концепцией организации обеспечения беспрепятственной и своевременной эвакуации людей. Установлено, что в Колизее разработан ряд особенностей, позволяющих проводить эвакуацию более успешно, чем в современных спортивных сооружениях: конфигурация лестницы, обеспечивающая высокую скорость передвижения; средняя продолжительность гроздей в три раза меньше, а на лестнице меньше поворотов. Показано, что планировка Колизея позволяет не проводить поэтапную эвакуацию и не требует ограждения путей эвакуации из основного пространства. В общем, римский Колизей не требовал управления эвакуацией (маршрутизацией), чтобы уравнять нагрузку движения по лестнице и сократить время скопления людей перед лестницей.
Бесплатно
Влияние жесткости узлового соединения на механические характеристики стеллажа
Статья научная
Статья посвящена оценке влияния крутильной жесткости узлового соединения балка-стойка на несущую способность, устойчивость и долговечность конструкции тонкостенного стеллажа. В качестве примера рассматривается модель из пары балок длиной 1,5 м, которые закреплены с помощью гребенчатых зацепов (соединение балка-стойка). Получены значения жесткостей на кручение для соединения балка-стойка при предельных нагрузках. Данные натурных испытаний сравниваются с результатами численного моделирования, произведенного в специализированном программном комплексе по методу конечных элементов.
Бесплатно
Статья научная
Иногда каменные плотины с высокими бетонными облицовками сооружаются не на каменном, а на грунтовом основании. Поэтому актуальные исследования связаны с влиянием жесткости фундамента на напряженно-деформированное состояние (НДС) и прочность бетонного забоя. Метод. Исследование проводилось с помощью численного моделирования на примере плотины высотой 100 м, опирающейся на сжимаемый фундамент толщиной 100 м. Было рассмотрено пять вариантов модуля деформации грунта основания: от 40 МПа до 20 ГПа. Кроме того, было исследовано влияние фильтрационной стенки, расположенной в основании, на НДС гидростатического экрана. Для моделирования жестких тонкостенных конструкций использовались конечные элементы высокого порядка, что позволило получить детальную картину распределения напряжений в забое. Полученные результаты. Анализы показали, что НДС бетонной поверхности плотины, расположенной на основании пониженной жесткости, характеризуется не только повышенными смещениями, но и изменением характера их распределения. У жесткого фундамента максимальные прогибы забоя наблюдаются примерно на середине высоты плотины, а у мягкого - у подошвы. Следовательно, на мягком основании поперечный прогиб нижней части лица выражен в большей степени, чем в верхней части. Воздействие снижения жесткости фундамента также приводит к появлению дополнительных продольных сил. Выводы. Исследование выявило значительную роль жесткости фундамента в формировании НДС бетонной поверхности каменной наброски. Даже при прочном скальном фундаменте SSS забоя более благоприятен, чем при абсолютно жестком основании. Поэтому при численном моделировании необходимо учитывать реальную жесткость фундамента. Если каменная плотина построена на основании, более деформируемом, чем грунт плотины, то можно ожидать значительного растяжения и появления сжимающих продольных сил, что может привести к потере прочности бетона. Как правило, можно рекомендовать, чтобы отношение модуля деформации грунтов плотины и фундамента не превышало 3. Установлено, что гидростатическое давление на фильтрационную стенку у основания вызывает дополнительные смещения основания. плотина и продольная сила сжатия в бетонной поверхности. Это приводит к увеличению продольных сил, воспринимаемых бетонной поверхностью.
Бесплатно
Влияние климатических факторов на теплотехнические характеристики стеновых панелей
Статья научная
Энергоэффективность зданий является одним из ключевых факторов, влияющих на комфорт жителей в процессе эксплуатации, поэтому очень важно понимать, сохранят ли строительные материалы свои теплотехнические характеристики в течение всего срока службы. Объектом исследования являются теплотехнические характеристики стеновых панелей модульных зданий и сооружений. Целью данной работы является испытание стеновых панелей в климатической камере, сравнение полученных теплотехнических характеристик с исходными значениями и составление выводов. Метод. Экспериментальный метод включает в себя испытания образца стеновой панели на воздействие климатических факторов в течение расчетного времени и измерение теплотехнических характеристик образца до и после воздействия. Результаты. После воздействия климатических факторов на образец теплопроводность увеличилась с 0,037 Вт/м·К до 0,04 Вт/м·К на 8%, а сопротивление теплопередаче уменьшилось с 2,76 до 2,67 м²·К/Вт на 3%. Изменения могли быть связаны с различными факторами, возникшими во время климатических испытаний, такими как: влагопоглощение и деградация конструкции. Климатические испытания показывают, что при определенных условиях окружающей среды теплоизоляционные свойства минеральной ваты ухудшаются, что приводит к увеличению теплопроводности и снижению сопротивления теплопередаче.
Бесплатно
Влияние комплексной органоминеральной добавки на деформацию гидротехнических бетонов
Статья научная
В статье приведены результаты исследования свойств бетона, который может быть использован для строительства морских гидротехнических сооружений, предварительный состав которого был определён с помощью стандарта ACI 211.4R-2008. Также было изучено влияние водо-вяжущего отношения (В/Вяж) и эффекта использования разработанной комплексной органо-минеральной модифицирующей добавки, состоящей из золы-уноса ТЭС «Вунг Анг» (ЗУ), микрокремнезема SF-90 (МК90) и поликарбоксилатного суперпластификатора SR 5000F (СП) на относительные деформации бетонных образцов-балочек в результате их экспозиции в 5%-ном водном растворе сульфата натрия. Для обработки полученных результатов применялся метода математического планирования эксперимента с построением четырехфакторного плана. В результате математической обработки результатов предварительных исследований было получено регрессионное уравнение первого порядка зависимости целевой функции - относительной деформации бетонных образцов в жидкой сульфатной среде от входных факторов - x1 (В/Вяж), x2 (количества ЗУ), x3 (количества МК90) и x4 (количества СП), а также изображения поверхности выражения этого регрессионного уравнения...
Бесплатно
Влияние коррозии на легкие стальные тонкостенные конструкции
Статья обзорная
Технология строительства на основе легких стальных тонкостенных конструкций (ЛСТК) - это каркасная технология, позволяющая возводить дома в короткие сроки. Суть этой технологии заключается в использовании панелей из легких стальных оцинкованных перфорированных и неперфорированных профилей, которые образуют металлический каркас здания. Существует много различных характеристик ЛСТК, которые изучались и исследуются по сегодняшний день. Одной из таких характеристик является устойчивость к коррозии. Защита от коррозии легких стальных конструкций, выполненных из холодногнутыхпрофилей, чрезвычайно важна. Недостаточно защищенные тонкостенные конструкции могут разрушиться в короткий срок. Для строительных стальных конструкций существенное значение имеет электрохимическая коррозия. Она вызывается водными растворами электролитов и является результатом действия микроэлементов, образующихся на поверхности металла, соприкасающегося с электролитом. Роль, которую механические напряжения играют в явлениях коррозии металла, очень сложна и еще не полностью выяснена. По единодушному мнению многих исследователей, коррозионное растрескивание происходит под действием растягивающих напряжений, которые вызывают расширение возможных трещин. Сжимающие напряжения противодействуют растрескиванию, вызывая закрытие трещин. Напряжения от кручения дополнительно увеличивают скорость коррозионного растрескивания на несколько десятков процентов. Чем ниже содержание углерода, тем выше коррозионная стойкость нержавеющих сталей. Чем меньше размер зерна металла, тем больше его устойчивость против коррозионного растрескивания. При увеличении размера зерна уменьшается время до разрушения. Наиболее стойка перед коррозией решетка из труб. В случае со сплошной стенкой большую прочность имеет балка коробчатого сечения, чем двутавровая. В настоящее время наиболее распространенным способом защиты от коррозии является применение покрытий в виде слоя краски. Они уступают первенство, с точки зрения стойкости, гальваническим и металлическим покрытиям, но более доступны.
Бесплатно
Влияние краевых зон плиты на потери тепла в плите на уровне земли
Статья научная
Объектом исследования является плита перекрытия однокомнатной квартиры, расположенная на первом этаже многоквартирного дома. Тип климата – Dfa по классификации Кёппена. Методика. Полевые тепловые испытания объекта проводились методом «приставной стены» в холодный период года. Все контрольные испытания проводились в течение 14 суток с регистрацией параметров каждые 15 минут с учётом высокой теплоёмкости грунта. Для большего охвата точек измерения использовались два 10-канальных программируемых модуля. Всего исследовано 6 краевых зон плиты перекрытия различной конфигурации. Результаты. Максимальные колебания теплового потока зафиксированы в краевых зонах плиты перекрытия, примыкающих к наружной стене, что свидетельствует о нестационарном характере процесса теплопередачи. Доказано, что термическое сопротивление на внутренней поверхности плиты перекрытия практически равно нулю, поэтому при моделировании процесса нестационарной теплопередачи через плиту перекрытия могут быть использованы граничные условия Дирихле. Затухание температурных колебаний в грунтовом массиве и их задержка во времени обусловлены высокой тепловой инерцией грунта. Впервые установлены значительные колебания коэффициента тепловой равномерности (КТП) в краевых зонах плиты-на-грунте, примыкающих к наружной стене (от 0,16 до 0,97). Уменьшение КТП свидетельствует об увеличении теплопотерь через краевые зоны плиты-на-грунте по сравнению с участками плиты, удаленными от краевых зон. Для снижения теплопотерь через грунт необходима изоляция краевых зон плиты. Данное решение соответствует минимальным требованиям к теплозащите зданий.
Бесплатно
Статья научная
Объектом исследования является микроструктура композитных труб из стеклобазальтопластика и взаимосвязь их мультифрактальных характеристик с прочностью на разрыв. Исследование сосредоточено на изучении влияния структурных параметров на механические свойства этих композиционных материалов. Метод. Были проведены физические эксперименты для измерения и анализа прочности на разрыв композитных труб из стеклобазальтопластика. Методология включала испытания на прочность и мультифрактальный анализ для оценки структурной неоднородности материалов. Коэффициенты чувствительности были рассчитаны для количественной оценки влияния фрактальных размерностей спектра Реньи волокон матрицы трубы на прочность на разрыв. Были оценены фрактальные размерности матрицы волокон (например, ), и их диапазоны были ранжированы на основе их корреляции с показателями прочности. Результаты. Микроструктура композитных труб демонстрирует значительную неоднородность, что затрудняет разработку прогностических моделей их качества на основе структурных параметров. Мультифрактальный анализ выявил распределение областей волокон и эпоксидной матрицы внутри труб. Коэффициенты чувствительности позволили установить взаимосвязи между пределом прочности на разрыв и фрактальными размерностями, определив ключевые диапазоны: для для для для для и для . Математическое моделирование позволило получить прогнозные формулы для предела прочности на разрыв с коэффициентом корреляции для ключевых фрактальных параметров. Эти модели предлагают экспресс-метод оценки предела прочности на разрыв композитных труб из стеклобазальтопластика, что повышает эффективность контроля качества.
Бесплатно
Влияние несанкционированных изменений системы отопления на теплоснабжение многоэтажного дома
Статья обзорная
Надежность работы системы отопления зависит не только от грамотно выполненного проекта и расчета, но и от правильной эксплуатации. В настоящее время актуальной проблемой при эксплуатации жилых многоквартирных зданий является несанкционированное изменение системы собственниками квартир. Эти изменения зачастую приводят к серьезным последствиям или вовсе выводят систему из работоспособного состояния. Для исследования была выбрана однотрубная система отопления. В данной статье проведен обзор типичных несанкционированных изменений системы отопления. Проанализировано влияние этих изменений на работу всей системы.
Бесплатно
Влияние податливости опор на напряженно-деформированное состояние элементов структурного покрытия
Статья научная
В статье рассмотрены новые подходы к расчету и проектированию структурных покрытий системы МАРХИ. Предложенные подходы, обеспечивающие регулирование параметров напряженно-деформированного состояния, базируются на двух принципах: изменении локальных геометрических параметров (размеров ячейки покрытия - его относительной высоты), и «вспарушивания» первоначально плоской плиты, то есть, изменения общей геометрической формы с приданием плите обратного выгиба. Установленные зависимости обеспечивают возможность использования для покрытий на нетиповых планах типовых модульных элементов системы МАРХИ (стержней и соединительных вставок-коннекторов). Для более полной оценки эффективности предложенных подходов впервые выполнена оценка влияния податливости опорных конструкций на параметры напряженно-деформированного состояния (максимального усилия в стержневом элементе и максимального прогиба). С целью обобщения результатов выполненных исследований искомые параметры представлены в относительном виде как функциональные зависимости параметра k, характеризующего податливость опорных конструкций.
Бесплатно
Влияние подвижности цементно-песчаного раствора на качество 3D печатного затвердевшего композита
Статья научная
Вступление. Основным требованием к формуемости при 3D-печати бетона (3DCP), в отличие от классической технологии изготовления бетона, является стабильность размеров свежеуложенных слоев. Стабильность размеров выражается в сохранении геометрических размеров формованного элемента, прочности, однородности и положения в пространстве под воздействием технологических и эксплуатационных факторов и определяет качество строительной продукции. Изучено влияние подвижности немодифицированного цементно-песчаного раствора на качество 3D-печати упрочненных композитов на их основе. Материалы и методы. Подвижность миномета определялась по ГОСТ 5802-86. Образцы формовали методом послойной экструзии на строительном 3D-принтере «АМТ С-6044» (ООО «СПЕЦАВИА», Ярославль, Россия). Определение дефектов цементно-песчаной растворной смеси и затвердевших композитов проводилось визуально-инструментальным методом. Кинетику структуры растворной смеси определяли согласно ASTM C403 с использованием карманного пенетрометра C194. Полученные результаты. Выявлено, что 3D-печать на исследуемом 3D-принтере возможна на цементно-песчаных растворах классов подвижности от Pk 2 до Pk 4; Однако товары имеют дефекты и повреждения, их внешний вид и характер сильно различаются. Подвижность строительного раствора, напечатанного на 3D-принтере, существенно влияет на кинетику структуры и отклонение геометрических параметров. Показана целесообразность использования пенетрометрического метода при исследовании формирования пластической прочности напечатанной смеси как при коагуляции, так и в начальный период кристаллизации, что эффективно для прогнозирования способности смеси удерживать сформированные слои без деформируя предыдущие. Установлено, что не существует оптимальных составов цементно-песчаной растворной смеси с определенным классом подвижности, одновременно удовлетворяющей всем требованиям рассматриваемых показателей качества затвердевших композитов. Выводы. Показана необходимость применения такого подхода к модификации составов сырьевых смесей для 3D-печати бетона, при котором, в первую очередь, будут достигнуты их оптимальные реологические и технологические свойства, обеспечивающие повышение качества формованных композитов.
Бесплатно
Влияние размещения оконного блока по толщине стены на теплопотери
Статья научная
Сопряжение оконного блока с наружной стеной является одним из наиболее ответственных узлов при теплотехническом проектировании оболочки здания. Для уменьшения тепловых потерь через узел необходимо учитывать не только конструктивные особенности окна и стены, но и расположение оконного блока в толще стены. В данной статье выполнена оценка влияния размещения оконного блока по толщине стены, выполненной из конструктивно-теплоизоляционных материалов, на добавочные потери теплоты через узел. Рассмотрены различные варианты расположения оконного блока по толщине стены: на глубину «четверти» и посередине стены. Из полученных результатов графического расчета двумерного стационарного температурного поля установлено, что удельные добавочные потери теплоты в узле примыкания оконного блока к стене с применением «четверти» на 38% больше, чем при размещении оконного блока посередине стены. Размещение оконного блока в нейтральной зоне наружной стены снижает удельные добавочные потери теплоты и повышает теплотехническую эффективность узла сопряжения. Расчетные значения удельных добавочных тепловых потерь через узел примыкания оконного блока к стене согласованы с данными, приведенными в нормативном документе DIN 4108 Bbl 2:2004–01, что подтверждает корректность результатов исследования. Полученные результаты графического расчета являются предварительными и могут быть уточнены численным расчетом двумерного стационарного температурного поля. Результаты расчета температурного поля могут быть использованы при уточнении нормативных требований к размещению оконного блока по толщине стены, выполненной из конструкционно-теплоизоляционных материалов, как вновь строящихся, так и реконструируемых зданий.
Бесплатно
Влияние растительного слоя на характеристики внешнего теплообмена
Статья научная
Объектом исследования является натурная физическая модель зеленой кровли, представляющая собой фрагмент поверхностного слоя почвы с озеленением в виде травяного покрова на субстрате. Тип климата – Dfa по классификации Кеппен. Методика. Полевые тепловые испытания объекта проводились методом «приставной стенки» в переходный (осенний) период года. Все контрольные испытания проводились в течение 5 суток с регистрацией параметров каждые 5 минут. Оборудование обеспечивает высокую точность измерений: для теплового потока – плюс-минус 6%, для температуры – плюс-минус 0,2%. Процесс измерений находился под контролем. Результаты. Экспериментально установлено, что колебания теплового потока и температуры на поверхности с растительным покровом имеют сложный характер, обусловленный суточным циклом. Доказано, что растительный покров заметно сглаживает температурную волну, формируемую колебаниями температуры наружного воздуха. Коэффициент сглаживания температурных колебаний составляет 2,5–3,0, следовательно, поверхностный слой субстрата и растительный покров находятся в зоне активных колебаний. Экспериментально подтверждено, что температуры воздуха в различных точках измерения практически совпадают, что исключает влияние других факторов на температурный режим исследуемого фрагмента. Впервые установлено значение коэффициента внешней теплопередачи (от наружной поверхности к наружному воздуху) для озелененной поверхности, равное 14,6 Вт/(м²·К). Сопротивление внешней теплопередаче для озелененной поверхности превышает нормативное значение в 1,7 раза. Это объясняется тем, что растительность создает дополнительное сопротивление конвективному переносу тепла по сравнению с поверхностями без озеленения. Полученные результаты позволяют более точно рассчитать внешнюю теплопередачу озелененных кровель.
Бесплатно
Статья научная
Объектом исследования является 3D-печатная смесевая смесь с содержанием алевропелита. Исследовано влияние дозировки алевропелита и типа модификатора вязкости на технологические свойства и прочность структурообразования 3D-печатных смесей.
Бесплатно
Влияние состава бетона на отношение прочности к модулю упругости как критерий трещиностойкости
Статья научная
Объект исследования. Многомерный регрессионный анализ модуля упругости и прочности бетона показывает зависимость от состава бетона (C, W / C, содержание заполнителя) и добавок (измельченный доменный шлак, микрокремнезем, суперпластификатор). Использовался портландцемент CEM I 42,5 N. Полученные результаты. Было обнаружено, что с одними и теми же типами заполнителей модуль упругости и прочность бетона зависят в основном от водоцементного отношения и расхода цемента. В этом случае независимо от состава бетона и его возраста существует линейная зависимость между прочностью R и модулем упругости E. С точки зрения трещиностойкости бетона отношение прочности к модулю упругости эластичность R / E имеет большое значение, поскольку показывает предельное значение упругой деформации до разрушения. Это соотношение увеличивается с увеличением прочности бетона, но совокупный коэффициент переводит все значения R / E на другой уровень корреляции. В этом случае важно не количество агрегатов, а их качество. Таким образом, бетон на керамзитовом гравии с такой же прочностью имеет более низкий модуль упругости, чем бетон на плотном заполнителе.
Бесплатно
