Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия: Строительство и архитектура @vestnik-susu-building
Статьи журнала - Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия: Строительство и архитектура
Все статьи: 704
Изменение свойств самана в зависимости от влажности
Статья научная
Целью проведенного исследования являлось определение характеристик прочностных свойств и усадки самана на йеменской и уральской глинах и их зависимость от влажности самана после различной продолжительности сушки. В воздухе всегда есть водяной пар, который образуется в результате испарения воды с поверхностей океанов, морей, озер, рек и т. д. От количества водяного пара, содержащегося в воздухе в зависимости от погодных условий, меняется не только самочувствие человека, функционирование многих его органов, но и сохранение свойств технических объектов и архитектурных сооружений, особенно это характерно для гигроскопических материалов с большой микропористостью. Такой материал, как саман, в несколько раз изменяет свои свойства в зависимости от влажности как за счет водопоглощения, так и вследствие гигроскопичности и конденсации водяного пара. Поэтому саман распространен в странах с сухим и жарким климатом. Для Йемена характерен в течение года длительный период высоких температур при отсутствии осадков. Но в прибрежной полосе, в зимний сезон возможно повышение влажности воздуха и снижение качественных характеристик свойств самана. Поэтому установление зависимостей свойств самана от влажности является актуальной задачей.
Бесплатно
Измерение осадок зданий и сооружений электронными тахеометрами
Статья научная
Рассмотрено применение электронных тахеометров для измерения осадок зданий и сооружений. Выполнен расчет точностных характеристик и допусков на параметры таких измерений. Рекомендуются специальные осадочные марки для измерений осадок безотражательными тахеометрами
Бесплатно
Изучение объемных деформаций магнезиального камня и их зависимости от активности применяемых вяжущих
Статья научная
В статье исследуется взаимосвязь деформаций хлормагнезиального вяжущего в начальный период твердения с активностью исходного порошка оксида магния, которая обусловлена параметрами обжига исходного сырья. Исследованию, включающему анализ фазового состава с помощью дериватографического анализа, подвергали магнезиальные вяжущие вещества, полученные на основе химически чистого гидроксида магния. Обжиг сырья проводили при различных температурных режимах с целью получения вяжущих различной активности. Установлено типичное содержание гидратных фаз в затвердевшем магнезиальном камне, полученном на вяжущих разной степени активности. Выявлено влияние активности магнезиального вяжущего на процесс возникновения объемных деформаций в магнезиальном камне и его склонность к растрескиванию.
Бесплатно
Статья научная
В статье рассмотрена актуальная проблема отрасли производства строительных материалов, касающаяся нехватки высококачественного керамического сырья в Челябинской области, позволяющего выпускать эффективные керамические материалы. Предложено решение по улучшению качества керамического материала за счет введения солесодержащей добавки: шлама карналлитовых хлораторов (ШКХ) - отхода промышленного предприятия. Показанпластифицирующий эффект данной добавки при введении в керамическую шихту. Выявлено улучшение прочностных свойств керамического черепка при введении ШКХ в керамическую массу. Изучены процессы, происходящие при обжиге керамической массы с добавкой ШКХ. Подобрана оптимальная дозировка добавки и технологические режимы обжига для производства керамики с использованием данного вида сырья. Вместе с тем использование данной добавки при массовом производстве эффективных строительных керамических материалов позволит решить проблему утилизации данного вида промышленных отходов.
Бесплатно
Изучение причин деформаций вновь построенного здания
Статья научная
Приведены результаты изучения причин деформаций вновь построенного здания больницы в г. Кусе. С целью определения причин разрушения проведены: анализ расположения здания и дополнительные инженерно-геологические изыскания. По результатам дополнительных инженерно-геологических изысканий уточнено положение кровли скального грунта, выявлены «карман выветривания» и новые, ранее не встречавшиеся грунты, в том числе и специфический (просадочный), определены грунты, на которые опирается часть здания с разрушенными стенами. Выполнены необходимые расчеты по определению показателей физико-механических свойств этих грунтов. Показано, что в качестве несущего слоя использованы разносжимаемые грунты. Указаны причины появления деформаций юго-восточной части здания больницы. Особо отмечена необходимость соблюдения строительных правил.
Бесплатно
Имитационное моделирование агентным методом неравномерности водоразбора жилым зданием
Статья научная
Разработана программа для имитационного моделирования неравномерности водоразбора жилым зданием, на основании которой получены данные по секундному расходу в течение суток. Произведен анализ и сравнение с результатами реальных экспериментов.
Бесплатно
Инженерные формулы для определения постоянной времени
Статья научная
Для простейших одномерных задач теплопроводности выведены формулы, с помощью которых можно приближённо, не решая трансцендентное уравнение, определить постоянную времени теплового процесса. Полученные формулы удобны для предварительных расчетов с применением любого калькулятора.
Бесплатно
Статья научная
Теплофизические характеристики конструктивных элементов зданий и сооружений должны удовлетворять предъявляемым требованиям. Поэтому разработка инженерных методов оценки теплозащитных свойств таких строительных элементов является актуальной задачей. Цель исследования. Рассмотреть задачу разработки инженерного метода оценки теплофизических свойств в зоне прокладки совмещенной междуэтажно-балконной плиты через наружную стену здания. Материалы и методы. Проанализированы известные в литературе данные, относящиеся к этой проблеме. Указано, что поставленная задача является весьма сложной, детальное ее решение требует разработки для каждого исследуемого элемента достаточно сложной численной модели температурного поля и выполнения большого объема вычислительной работы. В связи с этим крайне интересен для специалистов приближенный инженерный метод, основанный на современных достижениях теории теплопередачи. Проанализировав процесс переноса теплоты в зоне прокладки совмещенной междуэтажно-балконной плиты, удалось получить достаточно простые аналитические соотношения для решения поставленной задачи. При этом совмещенную междуэтажно-балконную плиту представляли как двусторонний стержень конечной длины, закрепленный в наружной стене здания. Далее такая совмещенная плита мысленно обрезается заподлицо с наружной стеной, а реально потерянная или реально поглощенная теплота в расчетной схеме на основе принципа эквивалентности учитывается численными значениями эквивалентных коэффициентов теплоотдачи для наружной и внутренней поверхностей оставшейся части. Такая расчетная схема будет полностью совпадать с широко известной в литературе схемой первого теплопроводного включения, температура на внутренней поверхности которого определяется по известной формуле. Это позволяет оценить возможность выпадения конденсата в исследуемой зоне при указанной температуре наружного воздуха. Результаты. С помощью анализа полученных соотношений установлено, что при конструировании балконной части плиты следует иметь в виду, что при увеличении ее поперечных размеров возможность выпадения конденсата снижается, а при увеличении ее длины, наоборот, эта возможность повышается. Заключение. Разработанный метод позволяет иметь достаточно отчетливые представления о влиянии размеров наружной части совмещенной междуэтажно-балконной плиты на возможность выпадения конденсата в ее толще в зоне внутренней поверхности наружной стены здания в соответствующих климатических условиях.
Бесплатно
Инновационная виброэнергосборная система для питания датчиков мониторинга на мосту Вереск
Статья научная
В работе представлена виброэнергосборная система для автономного питания датчиков мониторинга технического состояния (structural health monitoring, SHM) на железнодорожном мосту Вереск. Рассмотрена проблема обеспечения надѐжного источника энергии для беспроводных сенсоров, размещѐнных на труднодоступных сооружениях. На основе переходного динамического моделирования проанализированы вибрации, возникающие при прохождении поезда, и оценѐн потенциал извлекаемой вибрационной энергии. Показано, что параметры вибрационного отклика позволяют обеспечить работу маломощных SHMдатчиков, что делает возможной реализацию автономной сенсорной сети мониторинга.
Бесплатно
Статья научная
В статье представлены результаты исследования влияния воздушного тракта на эффективность работы инерционного грохота ГИС-52, применяемого при производстве строительных материалов. Обоснована актуальность модернизации процесса сепарации для снижения энергопотребления и повышения производительности оборудования. Предложена математическая модель, описывающая влияние воздушного потока на коэффициент трения материала о просеивающую поверхность. Проведены экспериментальные исследования износа сит при различных параметрах воздушного тракта. Установлено, что оптимизация воздушного потока позволяет снизить коэффициент трения на 18-22 %, уменьшить износ сит на 25-30 % и повысить производительность грохота на 15-20 %. Предложена инновационная конструкция воздушного тракта с переменным сечением и термостатированием потока. Результаты исследования могут быть использованы при проектировании и модернизации грохотов для производства щебня, гравия и других строительных материалов.
Бесплатно
Иногородние студенты и жилищное строительство в г. Челябинске
Статья научная
Проведен анализ количества и доли иногородних студентов, обучающихся на архитектурно-строительном факультете Южно-Уральского государственного университета, мест их проживания. Доля иногородних студентов составляет почти половину от всех студентов факультета. Растет заинтересованность студентов в челябинском жилье. Приведена динамика жилищного строительства в Челябинске за последние 5 лет.
Бесплатно
Интерактивное виртуальное прототипирование в архитектурном проектировании
Краткое сообщение
По результатам проведенных исследований раскрыты особенности использования систем интерактивного виртуального прототипирования в проектировании архитектурной среды. Выявлены наиболее развивающиеся направления компьютерного моделирования в архитектурном проектировании. Предложены основные типы современных систем виртуального прототипирования. Рассмотрен аспект интерактивности в архитектурном проектировании, презентации архитектурных разработок и применения систем дополненной реальности. Представлен пример физически корректного представления архитектурного проекта. Выявлены тенденции развития систем виртуальной реальности в проектировании архитектурной среды.
Бесплатно
Статья научная
В статье рассматривается проблематика компьютерного расчета строительных конструкций из композитных материалов, таких как сталежелезобетон и трубобетон. Подчеркивается сложность задачи, возникающая из-за необходимости учета совместной работы материалов с различными физико-химическими составами для назначения жесткостей элементов традиционных стержневых конечно-элементных моделей. В качестве основной цели статического расчета таких конструкций выделяется получение распределения напряжений в сечениях однородных элементов композитной конструкции.Предлагается методика расчета, следование которой позволяет минимизировать требования к производительности вычислительной техники, обеспечивая эффективное достижение поставленной цели. Это достигаетсяпосредством комбинирования стержневых конечно-элементных моделей и численных исследований отдельныхее элементов. Применение предложенного подхода демонстрируется на примере напряженно-деформированного состояния колонны высотного здания.Описанный подход позволяет упростить процесс проектирования и повысить его точность, предотвращая потенциальное истощение ресурсов вычислительной техники при работе с композитными конструкциями.
Бесплатно
Информационное моделирование на этапе планирования строительства
Статья научная
Здания и сооружения являются сложными техническими системами, описываемыми рядом критериев. Информационное моделирование позволяет совместить в себе качественную визуализацию процесса и зависимость расчетных данных по планированию строительства. Процесс выбора наиболее оптимального варианта объемно-планировочных, конструктивных и технологических решений при информационном моделировании значительно ускоряется. Модель позволяет осуществлять анализ пространственно-временных пересечений и регулировку зависящих от них факторов, которые дают возможность в реальном времени показать изменение всех показателей строительного производства на протяжении всего строительства объекта как в общем виде, аналогично используемым на данный момент календарно-сетевым планам, так и в частности, то есть с точки зрения того, как реализация конкретных технологических операций или их корректировки способны изменить рыночную стоимость и продолжительность строительства объекта в целом. В данной работе рассмотрены основные проблемы, возникающие при использовании существующих методов информационного моделирования, и выведены рекомендации, следование которым позволит принимать более успешные решения по вопросам оптимизации проектирования и строительства жилых зданий, а именно, визуальной наглядности, конструктивной надёжности и безопасности, минимизации возможных затрат и уменьшения срока строительства.
Бесплатно
Статья научная
Предложена простая и доступная в практическом применении методика конструирования изделий и деталей сложной геометрической формы с построением линий пересечения их поверхностей и последующим получением рабочих чертежей. Методика основана на использовании графического пакета AutoCAD с настройками в соответствии с ГОСТ ЕСКД, трехмерного моделирования и технологии «3D-модель - 2D-модель - 2D-чертеж».
Бесплатно
Использование медеплавильного шлака в производстве цементов общестроительного назначения
Статья научная
Представлены результаты исследований по использованию гранулированного шлака медеплавильного производства в качестве вспомогательного компонента минеральной добавки при помоле цементов общестроительного назначения. Изучены состав, свойства и размалываемость медеплавильного шлака, влияние его на продолжительность помола, гранулометрический состав и физико-механические свойства общестроительных цементов.
Бесплатно
Статья научная
В статье описывается возможность повышения качества работы специалистов государственного строительного надзора при применении методики оценки и прогнозирования риска аварии возводимых зданий и сооружений на примере выполненных на кафедре «Строительство» научно-исследовательских работ. Показана статистика аварий за период с 2010-2015 гг., описаны проблемы, с которыми сталкиваются сотрудники госстройнадзора при проведении проверок. Приведены примеры регулирования уровня конструкционной безопасности зданий кирпичного 10-этажного жилого дома и 4-этажного здания торгового центра с металлическим каркасом. Предложена методика, дающая возможность классификации зданий по риску аварии, степени долговечности и безопасности. Такая классификация может быть использована в целях сертификации и страхования зданий и сооружений.
Бесплатно
Статья научная
Локальные напряжения в стенке балок возникают при действии подвижных нагрузок от опорных кранов. Уровень этих напряжений определяет усталостную прочность и долговечность конструкции. Для балок, эксплуатируемых в тяжелых условиях режима работы кранов (7К, 8К), требуется в соответствии с требованиями норм проектирования дополнительная проверка верхней зоны стенки сварных балок на выносливость.
Бесплатно
Статья научная
Представленное в статье исследование посвящено получению материала на основе золошлаковых отходов, который мог бы выполнить функцию теплоизолятора при строительстве автомобильных дорог в регионах, имеющих сложные инженерно-геологические условия и географически расположенных в районах распространения вечной мерзлоты, в том числе островной. Целью работы является создание материала, имеющего теплоизоляционные свойства на основе золошлаковых отходов теплоэнергетических станций. Исследование носит экспериментальный характер, основано на стендовом моделировании процесса тепловой передачи энергии через плоскую стенку. В ходе выполнения исследования получена смесь на основе золошлаковых отходов одной из тепловых электростанций юга Забайкальского края, которая позиционируется как оптимальный состав для создания материала, обладающего крайне низкой теплопроводностью, что, несомненно, будет иметь положительный эффект при практической реализации в качестве структурного элемента автомобильной дороги. Полученные в ходе исследования результаты могут быть использованы при реализации распоряжения Правительства РФ от 28 августа 2024 г. № 2330-р, которое вступает в силу с 1 января 2025 г.
Бесплатно
Использование суперэллипсов в компьютерном моделировании строительных и машиностроительных объектов
Статья научная
В данной обзорной статье собраны основные сведения по существующим методикам формирования внешних обводов надводных судов, подводных аппаратов и предлагаются новые формы строительных оболочек в виде поверхностей с главным каркасом их трех суперэллипсов. Наличие девяти произвольных констант в обобщенных параметрических уравнениях предлагаемых поверхностей дает возможность, имея один комплект уравнений, рассматривать десятки изучаемых поверхностей с помощью компьютерного моделирования. Даны результаты геометрических исследований и показаны возможности использования расчетной компьютерной программы СКАД в определении напряженно-деформированного состояния строительных оболочек со ссылкой на использованные источники, что может дать толчок дальнейшим исследованиям без повторения уже выполненных другими исследователями. Некоторые разработки проиллюстрированы рисунками, что облегчает понимание материала.
Бесплатно
