Статьи журнала - Строительство уникальных зданий и сооружений
Все статьи: 774
Надежность низконапорных гидроузлов с грунтовыми плотинами
Статья научная
Рассмотрены проблемы обеспечения надежности низконапорных гидроузлов. Показано, что грунтовые плотины, находящиеся длительный период времени в эксплуатации, имеют существенные повреждения и находятся в неудовлетворительном состоянии.За состоянием грунтовых плотин необходимо вести наблюдения и проводить их обследования. Важно своевременно принимать меры по выполнению ремонта грунтовых плотин. Для повышения надежности эксплуатации грунтовых плотин рекомендовано использование конструкций из крупнопористого жесткого малоцементного бетона.Приводится конструкция грунтовой переливной плотины с креплением откоса геосинтетическими оболочками.
Бесплатно
Статья научная
Объектом исследования является полимерный композит на основе термореактивного эпоксидного связующего и стеклоткани марки EZ-200. Его поведение в условиях эксплуатации промышленных дымовых труб, включающих высокие температуры, длительную эксплуатацию, циклические механические и температурные воздействия, а также длительное термическое старение, еще предстоит определить. Вязкоупругость полимерной матрицы приводит к нескольким возможным эффектам. Одним из них является накопление температурных напряжений за счет нестационарных температурных воздействий. Целью данной работы является оценка возможности такого эффекта и его оценка. Для этого потребовалось проведение циклических нагревательных испытаний и расчетов оболочки КЭ.
Бесплатно
Напряжения в кровле резервуара, состоящего в группе, при действии ветра
Статья научная
Вертикальные цилиндрические резервуары для хранения нефти и нефти продуктов эксплуатируются в нефтепарках в составе групп. Для объемов от 10 тыс. м3 и более рекомендуется компоновать резервуары в два ряда. В нормах проектирования даются рекомендации по учету ветровой нагрузки только для отдельно стоящего резервуара. Авторами статьи изучено распределение ветрового потока и его влияние на напряженное состояние сферической кровли стального вертикального цилиндрического резервуара объемом 20 тыс. м3. Рассматривались варианты ветрового давления на один резервуар и на группу резервуаров. Для рассматриваемых вариантов получены аэродинамические коэффициенты в программном комплексе SolidWorks Flow Simulation. Для верификации полученных коэффициентов проводился физический эксперимент на уменьшенной модели резервуара в аэродинамической трубе. Напряжения в элементах сферической кровли резервуара определялись методом конечных элементов при помощи расчётного комплекса SCADOffice. В результате выявлены отличия нормативного распределения ветрового давления от экспериментального для одиночного резервуара и находящегося в группе. Определён наиболее неблагоприятный вариант распределения ветрового давления для резервуара в группе. Проведено сравнение напряженно-деформированного состояния кровли резервуара при нормативной и экспериментальной ветровой нагрузке для наиболее невыгодного варианта.
Бесплатно
Напряжения в многослойном гибком дорожном покрытии
Статья научная
Целью данного исследования является разработка методики для оценки напряжений в гибкой асфальте с помощью таблиц, диаграмм и номограмм. Номограмма Мюллера обеспечивает надежную оценку напряжений в многослойной гибкой дорожной дорожном тротуарном покрытии. Приведена процедура оценки напряжений в гибком асфальте.
Бесплатно
Напряженно-деформированное состояние асфальтобетонных покрытий стальных мостов
Статья научная
Объектом исследования является напряженно-деформированное состояние асфальтобетонных покрытий стальных мостов с ортотропной плитой под транспортной нагрузкой. Необходимость проведения исследований обусловлена тем, что одной из основных проблем покрытий стальных мостовых настилов является образование продольных трещин в асфальтобетоне над главными балками пролетных строений. При этом в нормативных документах по проектированию отсутствуют указания по предотвращению появления такой трещины. Отсутствие четких указаний, в свою очередь, обусловлено тем, что напряженно-деформированное состояние проезжей части металлических мостов имеет особенности, которые изучены недостаточно.
Бесплатно
Статья научная
Объектом статьи является небоскреб «Идель-Тауэр» - первое высотное здание в республике Башкортостан. В ходе исследования был проведен прочностной анализ несущих конструкции здания при ветровом воздействии и прогрессирующем обрушении с использованием ПК SCAD Office 21.1. Получены формы собственных колебаний данного здания, при которых возможно возникновения резонанса; определены максимальные перемещения от статической и пульсационной составляющих ветровой нагрузки и доли усилий от ветровых нагрузок в составе общих. Определены наихудшие варианты аварийных ситуаций; установлено необходимое количество арматуры для обеспечения безопасности людей при таких ситуациях в данном здании.
Бесплатно
Напряженно-деформированное состояние высотного здания с учетом последовательности возведения
Статья научная
Объектом исследования является небоскреб «Идель-Тауэр» - первое высотное здание в республике Башкортостан. Здание было рассчитано в двух режимах: одностадийном и многостадийном. Для этого был использован ПК SCAD Office. Полученные результаты показали, что значения вертикальных и горизонтальных перемещений в одностадийном режиме больше, чем в многостадийном. Усилия в колоннах первого этажа каждой схемы имеют небольшое отличие. Другая картина получается в колоннах и пилонах верхних этажей: разница полученных результатов составляет более 30%.
Бесплатно
Статья научная
Приведены результаты исследования напряженно-деформированного состояния лицевого слоя из кирпичной кладки в зоне сопряжения с перекрытием при температурном воздействии. Для получения расчетных данных использовался программный комплекс ANSYS, в котором моделировался фрагмент кирпичной кладки между двух железобетонных перекрытий. Предварительный анализ общего напряженно-деформированного состояния позволил определить наиболее опасные точки, в которых в дальнейшем отслеживалось изменение напряжений при изменении варьируемых параметров. В ходе анализа результатов расчета были получены зависимости напряжений от жесткостных характеристик гибких связей и от площади контакта кладки с плитами перекрытия. Выявленные закономерности позволят подбирать оптимальные значения жесткости гибких связей, а также величины свеса кирпичного лицевого слоя для минимизации напряжений в опасных точках, что позволит увеличить срок службы облицовочного материала без возникновения деструкций.
Бесплатно
Статья научная
Объектом исследования является влияние кривой деформации на напряженно-деформированное состояние стальных элементов в окрестности трещины. Методы. Исследование основано на конечно-элементном решении упругопластического состояния набора образцов. Образец представляет собой пластину толщиной 0 и 20 мм с двумя краевыми трещинами длиной от 10 до 40 мм. Результаты анализа получены для билинейной кривой деформации и степенной кривой деформации для различных параметров образца. Расхождение параметров напряженно-деформированного состояния в окрестности вершины трещины для различных функций деформации материала составляет от 0,3% до 4,7%. Эта оценка расхождения позволяет принять решение о выборе модели деформации материала для дальнейшего исследования состояния материала в окрестности трещины. График расхождения параметров напряженно-деформированного состояния показывает степень влияния типа кривой деформации в пределах различных параметров образца.
Бесплатно
Напряженно-деформированное состояние подземных трубопроводов
Статья научная
В работе выполнен обзор работ, посвященных анализу напряженно-деформированного состояния подземных трубопроводов. Излагается принцип последовательного усложнения моделей подземного трубопровода. Описываются модели трубопроводов, массива грунта.
Бесплатно
Напряженно-деформированное состояние элементов каркасных сооружений из тонкостенных стержней
Статья научная
Данная статья посвящена обзору особенностей и проблем анализа напряженно-деформированного состояния (НДС) в элементах тонкостенных каркасных конструкций открытого и замкнутого профилей, а также некоторых специфических эффектах их работы (депланация поперечного сечения, «бимоментное» распределение нормальных напряжений по сечению и др.). Каркасные конструкции и сооружения данного типа на сегодняшний день открывают перспективное направление развития строительства в России и могут быть использованы, в частности, при строительстве уникальных зданий и сооружений гражданского назначения.В статье показана на конкретных примерах неприменимость гипотезы плоских сечений при анализеНДС тонкостенных стержней.Предложено использование полусдвиговой теории Сливкера В. И. в качестве теории, позволяющей применять единый алгоритм при расчете тонкостенных конструкций из стержней открытого, замкнутого и комбинированного профилей, что является важным при использовании метода конечных элементов и современных информационных технологий.
Бесплатно
Напряженное состояние Г-образных тонкостенных стержневых соединений при изгибе-кручении
Статья научная
Работа посвящена исследованию стесненного кручения в соединениях плоских тонкостенных стержневых систем. Цель работы – проанализировать напряженное состояние узлов конечной жесткости из двух тонкостенных разомкнутых стержней с разными параметрами, находящихся в условиях изгибного кручения (Объект исследования), и определить соответствующий коэффициент поворота . Метод. Основным методом исследования в статье является метод конечных элементов. Программа ABAQUS используется для проектирования и расчета одномерных и трехмерных конечно-элементных моделей различных соединений и конструкций из тонкостенных профилей. Полученные результаты. Определены области применения ранее известных гипотез: гипотезы А.Р. Туснин; гипотеза А.С. Городецкий и др. Путем построения и расчетов трехмерных конечно-элементных моделей исследовано поведение передачи бимоментов в соединениях из тонкостенных профилей: с различной жесткостью; соединены под разными углами; с учетом конструктивных элементов (косынка, уголки, болтовые соединения). Определены рекомендуемые значения «коэффициента поворота оси поперечного сечения» в соединениях тонкостенных профилей, соединенных под углом 90°. Показано существование угла между профилями Г-образного соединения, при котором коэффициент поворота равен нулю, что в свою очередь свидетельствует об отсутствии передачи бимоментов в соединении.
Бесплатно
Начало прогрессирующего обрушения при демонтаже спортивного здания.
Статья научная
Предварительное моделирование процесса обрушения оценивает трудоемкость и планирование работ по демонтажу зданий и сооружений. Стандартных процедур, используемых в CAE с точки зрения структурного анализа прогрессирующего обрушения, может быть недостаточно для моделирования разрушения уникальных зданий. Это исследование направлено на оценку количества последовательно удаляемых элементов для прогрессирующего обрушения несущих конструкций спортивного здания. Объект исследования - большой стадион с мембранной крышей. Несущая стальная просадочная мембрана крепится к железобетонному опорному кольцу. Методы. Моделирование проводится методом конечных элементов с квазилинейным анализом. Пластичность бетона учитывается с помощью цилиндрически анизотропного материала. Полученные результаты. Было обнаружено, что прогрессирующее обрушение вызвано разрушением арматуры на внутренней стороне кольца. Возможно прогрессирующее обрушение конструкции при удалении 13-21 несущих элементов. Усилие в наиболее нагруженном крепежном элементе превышает 13 МН при разрушении. Набор квазилинейных анализов можно использовать для приблизительной оценки обрушения во время демонтажа. Предлагаемый подход к моделированию может быть использован при планировании демонтажа уникальных построек.
Бесплатно
Статья научная
В статье рассматривается проблема повышения безопасности при реконструкции и реставрации исторических зданий 1898–1902-х годов, расположенных на улице Тележной в Санкт-Петербурге. Проведено многократное исследование несущих конструкций указанных выше зданий, а также их фундаментов. Проведен инженерно-геологический анализ грунтов фундаментов зданий. Проведена оценка уровня загрязнения подземных вод, выявлены источники загрязнения. Учитывая широкую распространенность залежей болотного камня и срок протечки канализации, были выполнены микробиологические исследования грунтов фундаментов зданий, грунтовых вод и строительных материалов (кирпич, раствор, древесина, вне обслуживаемого гидроизоляционного слоя и др.). Установлены численность и виды микромицетов, аэробных и анаэробных бактерий. Обнаружено изменение численности микроорганизмов с глубиной грунтов основания зданий в зависимости от окислительно-восстановительных условий. Были обнаружены условия восстановления с ОВП (окислительно-восстановительный потенциал) <0 мВ (в некоторых случаях ОВП = 20-30 мВ). Значение ОВП измеряли в полевых условиях. В этих физико-химических условиях распространены анаэробные микроорганизмы (сульфатредуцирующие, метановые, денитрифицирующие бактерии), выделяющие газы разной степени растворимости. Высокий уровень микробиологической распространенности грунтов основания зданий, грунтовых вод и строительных материалов приводит к необходимости использования биорезистентных строительных материалов. Необходимо учитывать наличие заносного песка и малорастворимых газов, вызывающих изменение грунтов основания любого напряженно-деформированного состояния здания.
Бесплатно
Негосударственная экспертиза – законодательство и реалии
Статья научная
Данная статья посвящена вопросам негосударственной экспертизы проектной документации и результатам инженерных изысканий, как альтернативе государственной. Это новый институт в нашем законодательстве, который должен был начать работать с 1-го апреля 2012 года. Однако, как показывает практика, только начался этап становления этого рынка услуг. В статье освещаются проблемы, риски и перспективы института негосударственной экспертизы.
Бесплатно
Неизвестные свойства известного материала
Статья научная
В статье рассмотрены достоинства и недостатки известного строительного материала – газобетона. Более подробно изложены минусы использования автоклавного газобетона, так как информации о них практически нет. Проблемы существуют на всех этапах строительного процесса: от проектирования до применения изделий на объектах. Мы предлагаем производителям акцентировать внимание на повышении качества выпускаемых изделий и более внимательно отнестись к необходимости детального изучения свойств данного материала и получения расчетных характеристик. Надеемся, что статья поможет потребителям всесторонне разобраться в свойствах газобетона.
Бесплатно
Нейтрализация летучей золы с высоким содержанием кальция
Статья научная
Объект исследования – зола-унос Березовской ГРЭС. Особенностью этой золы-уноса является высокое содержание оксида кальция в свободном состоянии, гидратация которого происходит в более позднем возрасте, когда основная масса материала уже затвердела. Переход от СаО к Са(ОН)2 сопровождается увеличением объема, что в свою очередь может привести к трещинам в материале. Цель работы - изучение возможности нейтрализации разложения высококальциевой золы-уноса. Метод. Проведены испытания на вспенивание зольной массы с различными добавками в форме Ле-Шателье, рентгеноструктурный (РФА) и дифференциально-термический (ДТА) анализы образцов, определена их прочность на сжатие. Полученные результаты. Испытание форм Ле-Шателье показало, что микрокремнезем и кремниевая кислота оказывают наибольшее влияние на расширение золы-уноса. При содержании микрокремнезема около 40% по массе летучей золы расширение пасты отсутствует. Прочность на сжатие образцов из зольно-песчаного раствора 1:5 в возрасте 28 сут составила 1,47 МПа. По результатам рентгеноструктурного анализа и ДТА установлено, что в отсутствие микрокремнезема свободная известь в золе-уносе полностью гидратируется за 11 сут, давая наибольшую степень вспенивания. В присутствии микрокремнезема вспенивание снижается, однако в системе остается негашеная свободная известь.
Бесплатно
Некоторые замечания о современной роли ученых и инженеров в строительстве
Статья обзорная
Современные реалии диктуют инженерам и ученым необходимость выхода за пределы своих узкоспециализированных знаний и приобретение междисциплинарного мышления. Вместо вопроса «как сделать/рассчитать данный объект», необходимо задавать вопрос «как сотворить данный объект» с последующим обоснованием как чисто технических решений, так и решений по рациональному включению своего творения в существующий «культурный ландшафт», а также проработкой решений по его адаптации при трансформации последнего в будущем. Технократ вчера - человек, разбирающейся в технике, сегодня - общественный деятель с широким кругозором.
Бесплатно
Статья научная
Довольно часто в бетонных оболочках возникают вертикальные трещины большой длины. Иногда в таких случаях возникает вопрос: можно ли применять сшивающие покрытия для трещин, чтобы избежать попадания из рабочей или окружающей среды агрессивных компонентов, оказывающих разрушительное воздействие на бетон или армирование? Чтобы понять, какой тип покрытия следует использовать, нужно определить характеристики распространения трещины. На примере будет показано, как можно измерить движение краев трещины снаружи и внутри оболочки и как это повлияет на покрытие.
Бесплатно
Нестационарный продух как способ предотвращения наледи на кровле
Статья научная
Образование наледи и сосулек на кровлях является серьезной проблемой, поскольку их падение подвергает опасности находящихся под карнизами крыш людей и имущество. В статье рассматривается способ предотвращения образования льда на крыше через создание так называемого “холодного чердака”. Метод заключается в предотвращении попадания тепла от жилых помещений непосредственно на кровлю. Для более полной изоляции кровли от воздействия теплого воздуха предлагается устройство нестационарного продуха. Это продух, площадь сечения которого меняется в зависимости от скорости ветра и позволяет проникнуть на чердак большому количеству холодного воздуха. Подобная конструкция охлаждает кровлю и вместе с тем позволяет избежать шумового эффекта стационарного продуха. Эффективность рассмотренных конструкций обосновывается расчетами теплового баланса чердака и продуха.
Бесплатно
