Строительство уникальных зданий и сооружений @unistroy
Статьи журнала - Строительство уникальных зданий и сооружений
Все статьи: 817
Статья научная
В статье в концептуальной форме рассмотрены основные архитектурно-планировочные, объемно- пространственные и конструктивные решения, направленные на энергосбережение и обеспечение энергетической эффективности жилых зданий.Для высотных многоквартирных зданий и частных одноквартирных домов эти решения могут отличаться. Рассмотрено как влияют размеры и форма здания, уровень теплоизоляции наружных ограждающих конструкций, а также герметичность наружной оболочки здания на параметры потребляемой в зданиях тепловой энергии на отопление. Представлен сравнительный анализ затрат тепловой энергии на отопление в течение отопительного периода для частного одноквартирного дома, спроектированного согласно минимально-допустимым нормативным требованиям к уровнютеплоизоляции по стандартам России и Финляндии.Показано, что определяющими факторами для обеспечения низкого уровня потребляемой в зданиях тепловой энергии на отопление являются: высокий уровень теплоизоляции наружных ограждающих конструкций (стен, окон, покрытий и др.), герметичность наружной оболочки здания и его компактность (низкий коэффициент компактности).
Бесплатно
Формулы для прогибов и упрощенный метод Данкерли для расчета частоты колебаний плоской фермы
Статья научная
Объектом исследования является схема регулярной статически заданной фермы рамного типа. Решетка фермы в ригельной части конструкции — крестообразная. Методом индукции в системе символьной математики Maple выведена аналитическая зависимость прогиба фермы и перемещения подвижной опоры от числа панелей в ригеле. Операторы Maple использованы для обобщения решений для нескольких ферм с последовательно увеличивающимся числом панелей для общего случая. Расчет первой частоты колебаний конструкции по методу Данкерли упрощен за счет замены суммы парциальных частот вычислением произведения максимальной парциальной частоты на число степеней свободы, деленное на два.
Бесплатно
Формулы для расчета деформаций арочной фермы с произвольным числом панелей
Статья научная
Предлагается схема статически определимой плоской симметричной фермы арочного типа. Решетка фермы содержит стойки и раскосы. Приводится вывод формулы для прогиба фермы под действием нагрузки, равномерно распределенной по узлам верхнего или нижнего пояса, в зависимости от размеров фермы и числа панелей. Для обобщения ряда решений для ферм с конечным числом панелей на общий случай применяется метод индукции. Все преобразования и решения уравнений равновесия узлов выполняются в системе компьютерной математики Maple. Для нахождения рекуррентных уравнений, которым удовлетворяют коэффициенты в формулах, привлекаются специализированные операторы системы Maple. Найдено асимптотическое свойство решения. Получены и проанализированы формулы для усилий в наиболее сжатых и растянутых стержнях.
Бесплатно
Фундаментальность и политехничность строительного образования при использовании Moodle
Статья научная
Фундаментальность и политехничность строительного образования можно обеспечить при использовании виртуальной среды обучения Moodle. Приведен пример использования Moodle для преподавания.
Бесплатно
Характеристика современных видов панелей в малоэтажном строительстве
Статья научная
Все больше внимания люди уделяют экологии, заботятся о своём здоровье. Это одна из причин роста загородного малоэтажного строительства. Для увеличения качества строительства необходимо развитие новых технологий в данной сфере, улучшения качества материалов, снижение стоимости строительства. Целью статьи является подбор приемлемых материалов, узлов и крепление блочных конструкций, а также архитектурной концепции в загородном строительстве. В статье были рассмотрены достоинства и недостатки наиболее популярных материалов и их использование для блочного строительства, наиболее подходящие и удобные архитектурные элементы, а также крепление конструкций. На основе анализа выбран самый подходящий материал, который позволит не только снизить затраты, но и воплотить в жизнь любую архитектурную мысль.
Бесплатно
Холодногнутый стальной профиль в малых мостовых конструкциях
Статья научная
В статье рассмотрены традиционные варианты конструкций надземных пешеходных мостов на базе классических решений. Конструктивные схемы подобных объектов делятся на вида: 1. Балочные пролетные строения 2. Рамные, арочные, висячие и вантовые системы Материалы, применяемые в несущих конструкциях: 1. Железобетон 2. Сталь (сварные сечения, горячий прокат) 3. Сталь (легкие холодногнутые стальные профиля) Целью исследования являлось обоснование применимости холодногнутого стального профиля в составе несущих элементов пространственной фермы пролетного строения пешеходного перехода с учетом уточняющих математических теорий. При моделировании двух вариантов конструкций пролетного строения надземного пешеходного моста разработаны конечно-элементные модели [10], анализ напряженно-деформированного состояния которых свидетельствует о работе модели соответствующей общепринятым данным [18]. Математическое моделирование работы холодногнутых профилей в составе несущих конструкций пространственной фермы основывалось на учете теории точности второго порядка при нелинейной постановке задачи. Предложенная концепция моделирования конструкции пролетного строения надземного пешеходного перехода позволила получить напряженно-деформированные состояния и результаты расчета по деформациям в двух постановках решения задачи (линейная/нелинейная с учетом второго порядка точности) для двух вариантов конструкций.
Бесплатно
Цементно-волокнистые композиции модифицированные флоккулирующими добавками
Статья научная
Химические добавки в производстве цементно-волокнистых изделий используются с целью улучшения свойств цементно-волокнистой суспензии и свежесформованных листов, а также ускорения процесса фильтрации и осаждения твердой фазы в рекуператорах. Для улучшения фильтрационных свойств в состав цементно-волокнистых суспензий вводят флоккулирующие добавки. Цель исследований - установить влияние степени ионного заряда и молекулярной массы полиакриламида (ПАА) на кинетику гидратации цемента, скорость осаждения цементно-волокнистой суспензии и прочность цементно-волокнистых плит. По результатам первого этапа выполненных экспериментальных исследований установлено, что эффективность осаждения увеличивается с увеличением степени ионного заряда ПАА. На втором этапе определено, что ПАА количестве 0,05-0,15% от массы цемента незначительно увеличивает нормальную густоту (НГ) цементного теста и в зависимости от содержания оказывает примерно одинаковое влияние на его сроки схватывания. Начало схватывания наступает на 54-64 мин позже, а конец схватывания на 16-31 мин раньше состава без добавок...
Бесплатно
Цитирование российских строительных научных журналов
Статья научная
В статье проведен сравнительный анализ работы тринадцати российских научных строительных журналов, включенных в ВАК и имеющих высокие импакт-факторы РИНЦ за 2011 год. За основу анализа были взяты некоторые показатели, такие как импакт фактор РИНЦ, число самоцитирований и др. На основе их изменения в период с 2008 по 2011 гг. были выделены особенности развития журналов.Изучена проблема Российской науки, связанная с малым числом публикаций в таких аналитических базах как SCOPUS, Web of Science и т.д. Следствием этой проблемы являются низкие позиции российских вузов в международных рейтингах.
Бесплатно
Цитрогипс как сырье для производства гипсового вяжущего
Статья научная
Объектом исследования был цитрогипс, представляющий собой гипссодержащие отходы, образующиеся при биохимическом синтезе лимонной кислоты. Целью данного исследования явилось определение возможности изготовления гипсовых вяжущих на основе цитрогипса путем термической обработки при атмосферном давлении. Методы. Проведен комплексный анализ цитрогипса с использованием стандартных методов и лабораторного оборудования. В качестве эталонного образца использовался природный гипсовый камень. Также исследовано качество вяжущего на основе цитрогипса и проведен сравнительный анализ его со строительным и высокопрочным гипсом. Полученные результаты. Установлено, что химический и минеральный состав цитрогипса незначительно отличается от природного гипсового камня. Однако высокая дисперсность и морфология частиц предопределяют низкую прочность получаемого гипсового вяжущего. Это явление предопределяет в будущем необходимость разработки алгоритмов и методов повышения эффективности вяжущих, получаемых термообработкой при атмосферном давлении цитрогипса.
Бесплатно
Статья научная
Объект исследования. Предложена новая схема статически определяемой фермы в виде замкнутого прямоугольника с вертикальными опорными колоннами по внутреннему контуру. Ячейка регулярности построения представляет собой четырехугольную стержневую пирамиду. Все ячейки объединены по вершинам стержневым квадратным контуром. Четыре дополнительные горизонтальные стержневые опоры расположены по углам конструкции. При определении прогиба и усилий в ответственных стержнях учитывалась вертикальная нагрузка, равномерно распределенная по узлам фермы. Приведен вывод формулы зависимости прогиба произвольного шарнира на консольной части фермы от числа панелей в ферме. Метод. Вывод формул для прогибов, сил и частот свободных колебаний основан на индуктивном обобщении последовательности решений для конструкций с различным числом панелей. Силы находятся из решения системы линейных уравнений равновесия узлов. Прогиб и матрица жесткости конструкции рассчитываются в аналитической форме по формуле Максвелла-Мора. Для нахождения частоты колебаний узлов, наделенных массами, используется метод Данкерли. Полученные результаты. Формулы прогиба узлов имеют компактный вид и позволяют вычислить прогиб произвольной точки на внешнем (консольном) контуре фермы. Нижняя оценка первой частоты колебаний узлов в предположении вертикальных смещений точек имеет относительную погрешность по сравнению с численным решением задачи о спектре всех частот, немонотонно зависящем от числа панелей. Абсолютная ошибка уменьшается с увеличением количества панелей. Решения систем уравнений равновесия для узлов и всех преобразований производятся в системе символьной математики Maple. Для некоторых сил найдена линейная асимптотика решений.
Бесплатно
Частотно-зависимые динамические характеристики грунтового основания
Статья научная
Объект исследования - динамические характеристики грунтового основания, используемые для расчета конструкций на сейсмические нагрузки. Целью данной работы является сравнительный анализ динамических характеристик для разных типов грунтов. Также оценивается влияние закладывания фундамента. В статье сравниваются нормативный и конечно-элементный методы расчета. Метод. Динамические характеристики определяются из решения задачи о гармонических колебаниях штампа на упругом полупространстве. Модель конечных элементов была проверена с использованием аналитического решения. Для моделирования бесконечной области в ограниченном объеме почвы использовались элементы, поглощающие энергию вибраций (Perfectly Matched Layer). Полученные результаты. Проверка модели конечных элементов показала приемлемую ошибку с аналитическим решением. Решив ряд задач, было установлено, что нормативные формулы расчета динамических характеристик дают правильные значения только для низкочастотных воздействий. Графики сравнения показывают резкое увеличение частотной зависимости характеристик при ухудшении почвенных условий (уменьшается скорость поперечной волны).
Бесплатно
Численная модель течения в выхлопном узле «отверстие - колено»
Статья научная
Объектом исследования является узел системы вентиляции «вытяжное отверстие - колено». Системы вентиляции, проектируемые в зданиях различного назначения, как правило, сильно разветвлены, что приводит к значительным потерям давления, наибольшие из которых обусловлены местными сопротивлениями в элементах воздуховодной арматуры. Конструктивные особенности помещений и значительные габариты вентиляционных каналов приводят к необходимости прокладки воздуховодов с рядом установленными элементами воздуховодной арматуры. В таких случаях один элемент оказывает взаимное влияние на другой, при этом изменяются по сравнению с отдельными как коэффициенты местных сопротивлений, так и общие потери давления, что в настоящее время не учитывается при выполнении аэродинамических расчетов.
Бесплатно
Численное моделирование стационарного теплообмена панельного здания серии ОД-4
Статья научная
Представлены результаты численного моделирования стационарного теплообмена в трехмерной модели участка панельного здания серии ОД-4. Показана зависимость тепловых потерь от физических параметров строительных материалов ограждающей конструкции. Результаты моделирования удовлетворительно согласовываются с данными проведенной авторами тепловизионной съемки. Расчет выполнен для обоснования технологии восстановления теплофизических характеристик ограждающих конструкций панельных зданий за счёт применения полисульфидных лент для герметизации межпанельных швов. Наружные условия выбраны для климатического региона - Санкт-Петербург. Увеличение теплопотерь через ограждающие конструкции при снижении их теплофизических характеристик относительно проектных показателей доходит до 30%. Определена экономическая эффективность герметизации швов по указанной выше технологии.
Бесплатно
Численные и аналитические решения задач о действии внешних нагрузок на упругое полупространство
Статья научная
В современном строительстве все расчеты производятся в вычислительных программных комплексах. В этих комплексах используется численный метод решения дифференциальных уравнений с частными производными, интегральных уравнений, возникающих при решении задач прикладной физики, механики деформируемого твёрдого тела, теплообмена, гидродинамики и электродинамики. Этот метод называется методом конечных элементов. Поскольку любое тело можно разбить на бесконечное количество элементов, возникает актуальный вопрос, какое число этих элементов будет оптимальным. В настоящей работе рассмотрены аналитические решения задач о действии внешних нагрузок на упругое полупространство: задачи Буссинеска от сосредоточенной силы, Лява от равномерно распределенной нагрузки. Получены численные решения данных задач в программном комплексе Лира-САПР 2013. Построены схемы радиальных напряжений, графики напряжений σ_z, ԏxz, ԏyz. Выполнено сравнение результатов аналитических и численных решений.
Бесплатно
Численный анализ композитной фермы
Статья научная
Объектом исследования является несущая способность сталежелезобетонной фермы. Целью данной работы является анализ напряженно-деформированного состояния в месте действия изгибающего момента и на краю опорного раскоса. Определение характера и места разрушения с учетом физической нелинейности бетона и стали, определение усилий, прогибов и деформаций.
Бесплатно
Чувствительность свойств композитных труб к фрактальным размерностям
Статья научная
Объектом исследования является структура композитных труб и оценка чувствительности их фрактальных размерностей к критериям качества. Метод. Были проведены механические испытания для определения свойств труб из стеклобазальтового армированного пластика. Эксперименты включали испытания на осевую прочность при растяжении и сжатии, а также испытания на эластичность. Состав материала по массе был следующим: 66–70% волокнистой матрицы и 30–34% эпоксидного связующего. Образцы испытывались в окружном направлении. Прочность на растяжение в окружном направлении измерялась как прочность при сжатии как и осевой модуль упругости при растяжении как Проведен мультифрактальный спектральный анализ с использованием разрешения шкалы от 30 до 300 мкм. Установлено, что рассчитанные коэффициенты чувствительности для фрактальной размерности и в 2–3 раза превышают коэффициенты чувствительности других размерностей, таких как и из мультифрактального спектра Реньи обобщенных статистических размерностей. Результаты. Результаты показывают, что фрактальные размерности и являются наиболее чувствительными индикаторами для прогнозирования механических свойств композитных труб. Эти размерности рекомендуется использовать для дальнейшей оценки структуры волокон при прогнозировании механических свойств. Размерности с более низкими коэффициентами чувствительности, такие как и , считаются менее значимыми и исключаются из дальнейшей оценки качества. Данный подход обеспечивает надежную основу для оптимизации качества композитных труб, фокусируясь на наиболее чувствительных структурных характеристиках, что повышает как точность прогнозирования, так и эффективность использования ресурсов.
Бесплатно
Шпунты из ультракомпозитных материалов в гидротехническом строительстве
Статья научная
В статье представлен сравнительный анализ металлических и композитных шпунтов с обзором их технических характеристик.Рассмотрены два одинаковых по конструктивной схеме, но различных по составу материалов способа реконструкции участка берегоукрепления. Конструктивная схема представляет собой возведение новой шпунтовой стенки и шапочного бруса в габаритах прилегающих участков существующего сооружения. В первом случае рассматривался вариант возведения новой металлической шпунтовой стенки с бетонным шапочным брусом, во втором - рассматривался вариант применения современного отечественного композитного шпунта ШК-150.В работе обосновывается возможность применения современных ультракомпозитных материалов, полученных с использованием пултрузионных технологий, в гидротехническом строительстве. Применение результатов, относящихся к расчетному обоснованию использования композитных материалов, позволит развить в дальнейшем методологию применения композита в гидротехническом строительстве.
Бесплатно
Щелочные реакционные порошковые бетоны
Статья научная
Современное состояние развития строительной науки обуславливает при строительстве уникальных зданий, сооружений, а также возведении сложных строительных конструкций и их ремонте, использование высокопрочных вяжущих веществ и бетонов на их основе.Высокопрочные бетоны появились в зарубежной практике в начале 60-х годов прошлого столетия. Разные страны в промышленных масштабах начали применение бетона прочностью свыше 40 МПа. Особенно перспективны полученные в конце 80-х годов двадцатого столетия, так называемые реакционные порошковые бетоны — Reactive powder concretes (RPC). Бетон назван реакционным порошковым вследствие высокой дисперсности компонентов и повышенного количества гидравлически активных материалов.В то же время давно существует такой вид вяжущих как шлакощелочные вяжущие, активность которых, даже без применения особых приемов, применяемых для повышения прочности портландцементных бетонов, описанных выше, достигает 80 МПа. Установленный эффект взаимодействия между силикатами натрия и солями железа и полученное так называемое шлакошламовое вяжущее, представляющее собой смесь доменного гранулированного шлака с отходами горно-обогатительных комбинатов (железосодержащим минеральным комплексом), затворенную водой.Эти два положения послужили основой для получения нового вида бетона, так называемого шлакощелочного реакционного порошкового бетона, который представляет собой смесь доменного гранулированного шлака с железосодержащим минеральным комплексом, затворенную водным раствором щелочного компонента с добавлением полиспирта. Данный вид вяжущего обладает прочностью при сжатии, достигающей 110 МПа.
Бесплатно
Эвристическое планирование инвестиционно-строительного проекта по физическим ресурсам
Статья научная
Кратко рассмотрены существующие системы по планированию и управлению проектами некоторых отечественных и западных фирм. Отмечается, что они часто не отвечают конкретным требованиям, предъявляемых проектными строительными организациями. Главное внимание уделено основным возможностям специально разработанной на кафедре «Строительство уникальных зданий и сооружений» программы по эвристической оптимизации линейных календарных планов строительства на ПЭВМ (персональная электронно-вычислительная машина).
Бесплатно
Экономическая эффективность замены старых теплопроводов в Санкт-Петербурге
Статья научная
Тепловые сети это наиболее уязвимый элемент городской системы теплоснабжения. Средний срок службы теплопроводов, которые прокладывались в Советском Союзе, не превышал 15 лет. В Санкт-Петербурге ежегодно в разряд сетей, выработавших паспортный ресурс (25 лет), переходит до 230 км теплопроводов в однотрубном исчислении. Замена старых тепловых сетей на теплопроводы в тепловой изоляции из пенополиуретана позволит значительно сократить потери тепловой энергии. В статье выполняется расчет экономической эффективности реконструкции тепловых сетей. В соответствии со Схемой теплоснабжения к 2030 году планируется реконструировать 163900 м теплопроводов (819500 м в двухтрубном исчислении) ветхих тепловых сетей, находящихся на балансе ОАО «Теплосеть Санкт-Петербурга».
Бесплатно
