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: 660
Кинематическая модель группового преследования для множеств целей методом параллельного сближения
Статья научная
В данной работе приводится кинематическая модель группового преследования для множеств целей методом параллельного сближения. Модель основывается на том, что преследователи стараются придерживаться заранее спроектированных траекторий. Основным отличием предполагаемой модели является наложение ограничений на кривизну траекторий преследователей, что является характерным для объектов, не имеющих возможности изменять направление скорости мгновенно. Начальные направления скоростей преследователей имеют произвольный характер, что вносит изменения в известный метод параллельного сближения. В рассматриваемой геометрической модели цели достигаются преследователями одновременно. Это происходит из-за изменения длин прогнозируемых траекторий таким образом, чтобы синхронизировать время достижения цели. Изменение длин прогнозируемых траекторий происходит за счет увеличения радиуса кривизны на первоначальном участке траектории. Была разработана программа, в которой два преследователя с первоначальными произвольными направлениями скоростей начинают преследовать цель, движущуюся прямолинейно с постоянной скоростью, а также была написана программа преследования группой из трех преследователей группы из двух целей. Достижение целей происходит одновременно. Важным вопросом в представленной модели является распределение преследователей по целям. В тестовой программе распределение производилось вручную.
Бесплатно
Кинематическая операция построения геометрических тел в точечном исчислении
Статья научная
Данная статья продолжает цикл работ авторов по разработке математического аппарата моделирования геометрических тел в точечном исчислении и посвящена описанию кинематической операции, реализованной с помощью метода подвижного симплекса. Принципы моделирования геометрических тел в точечном исчислении основаны на концепции их представления в виде трёхпараметрического множества точек, принадлежащих трёхмерному пространству. Тогда задача моделирования будет состоять из двух частей: определение направляющей траектории движения плоского симплекса в пространстве и определение образующей замкнутой области в плоскости подвижного симплекса. Вместо замкнутой области можно использовать две кривые, ограничивающие некоторую область, или направляющую кривую, которая имеет стенку постоянной толщины. В качестве примера приведено описание процесса моделирования геометрических тел с плоскостью параллелизма, включая вычислительный алгоритм его формирования в виде последовательности параметрических уравнений. В результате получены геометрические и компьютерные модели тел с образующей в виде окружности заданного радиуса и с образующей в виде замкнутой кривой типа «синусоида». Приведенные в статье приёмы параметризации геометрических объектов и их аналитического описания в точечном исчислении могут найти широкое применение как эффективные инструменты современных систем твердотельного моделирования и автоматизированного проектирования. Также предложена идея определения эквидистантных кривых с помощью точечной формулы параллельного переноса, расширяющая возможности существующих инструментов геометрического моделирования.
Бесплатно
Кирпич сухого прессования из террикоников Кизела
Статья научная
Приведены результаты исследования по использованию техногенных отходов, представленных террикониками Кизеловского угольного бассейна. Показана целесообразность применения высокотемпературного обжига для получения керамических материалов с высокими эксплуатационными характеристиками.
Бесплатно
Классификация монолитных конструкций по степени массивности
Статья научная
В статье проведен анализ нормативной, технической и научной литературы на предмет имеющихся классификаций монолитных конструкций по степени массивности. Выявлено, что в основу большинства имеющихся классификаций положена такая характеристика массивности, как модуль поверхности. При этом все рассмотренные классификации не совпадают между собой по диапазонам значений модуля поверхности, а некоторые источники говорят о том, что при классификации помимо модуля поверхности необходимо учитывать и ряд других параметров. Более того, ни в одном источнике литературы не дано определение термина «массивность». Представлены доказательства того, что параметр массивности имеет природное происхождение и в естественных условиях гармонично меняется с изменением климатических условий. Показано, что гармония природы тесно связана с гармонией золотого сечения, вследствие чего в данной работе применена концепция золотого сечения при классификации конструкций по степени массивности. Результаты исследований показывают, что конструкции типа куб имеют три степени массивности (массивная, среднемассивная и немассивная), а конструкции типа колонны (балки) или плиты (стены) - только две (среднемассивная, немассивная). Каждой степени массивности того или иного типа конструкции определены свои диапазоны изменения модуля поверхности.
Бесплатно
Статья научная
В российских судах зачастую рассматриваются споры в сфере строительства, которые требуют привлечение судебного строительно-технического эксперта. Следовательно, вопрос компетенций экспертов является крайне актуальным. Исследование требуемых компетенций выполнено на основании данных, полученных в ходе практической деятельности судебных экспертов. В ходе исследования выявлены типовые ошибки, совершаемые специалистами при выполнении судебной экспертизы, предложено решение полученных проблем, а также разработан алгоритм выполнения судебной экспертизы. Все существующие на сегодняшний день методики ориентированы на экономистов, которые получают дополнительное строительное образование и работают строительными экспертами, а полученные в результате исследования результаты рассчитаны на бакалавров по направлению 08.03.01 «Строительство», что является принципиально новым подходом к изучению данной проблемы, и поспособствует повышению качества выполняемых строительных экспертиз.
Бесплатно
Комплексная оценка качества строительно-монтажных работ
Статья научная
Предлагается методика комплексной оценки качества строительно-монтажных работ, включающая оценку: системы качества строительства; качества технологических процессов; качества возведенных конструкций. Рассматривается реализация методики на примере оценки качества возведения жилых крупнопанельных зданий.
Бесплатно
Комплексное изучение курса «Строительные конструкции» студентами строительных специальностей
Статья научная
Представлено теоретическое обоснование оптимизированной методики преподавания курса «Строительные конструкции» студентам строительных специальностей высших учебных заведений Российской Федерации. Рассмотрена методика преподавания курса «Строительные конструкции» с помощью теоретических отступлений (ТО).
Бесплатно
Комплексное исследование несущей способности основания взрывофугасных свай
Статья научная
Рассмотрены данные комплексного исследования несущей способности основания по боковой поверхности ствола взрывофугасной сваи, и кроме того, сваи с грунтоуплотненным конусом; выявлены особенности взаимодействия бетонной смеси в процессе укладки и твердения ее в скважине, а также бетонного ствола сваи под нагрузкой с окружающим сваю взрывофугасно-грунтоуплотненным основанием; представлен метод расчета несущей способности боковой поверхности ствола взрывофугасной сваи и определения несущей способности сваи с грунтоуплотненным круговым конусом.
Бесплатно
Статья научная
Рассмотрена возможность получения комплексной модифицирующей добавки на основе метакаолина для формирования цементного камня с высокими эксплуатационными характеристиками. Исследовано влияние добавок на структуру и фазовый состав цементного камня. Найден оптимальный состав модификатора.
Бесплатно
Комплектная система для внутренней отделки магнезиальными материалами
Статья научная
Рассмотрен способ получения шпаклевки из магнезиального вяжущего для ее совместного применения с СМЛ. Установлено, что основную роль в формировании прочного нерастрескивающегося покрытия в тонком слое играет «сродство» наполнителя с магнезиальной матрицей. Установлено, что разработанная шпаклевка эффективно работает в комплексе с СМЛ.
Бесплатно
Композиции на основе магнезиального вяжущего, не склонные при эксплуатации к растрескиванию
Статья научная
В статье рассмотрены проблемы использования магнезиальных вяжущих в современном строительстве. Предложены способы регулирования свойств магнезиального камня путем введения модифицирующих добавок как в вяжущее, так и затворитель. Определены оптимальные соотношения добавок, обеспечивающие водостойкость и отсутствие склонности к растрескиванию магнезиального камня при эксплуатации
Бесплатно
Компьютерно-графическая подготовка элитной группы студентов-строителей в ЮУрГУ
Статья научная
Приведено содержание компьютерно-графической подготовки студентов элитной группы строительной специальности ЮУрГУ. Рассмотрены курсы базовой подготовки и специальный курс. К базовым отнесены: курс «Теоретические основы 3D инженерной компьютерной графики», являющийся современной альтернативой традиционному курсу начертательной геометрии, курс инженерной графики и курс компьютерной графики. Специальный курс - «Компьютерное геометрическое моделирование в строительстве». По каждому курсу приведены цели и задачи, а также контрольно-графические задания с примерами студенческих работ. Все курсы ориентированы на 3D-моделирование в пакете AutoCAD. Подробно изложен специальный курс. Приведены темы лекций и содержание контрольно-графических заданий. Задания предусматривают построение оригинальных моделей архитектурных объектов. Имеется задание по визуализации поверхностей, заданных аналитическим выражением, с элементами программирования на языке AutoLisp. Одно из заданий предусматривает построение анимации средствами AutoCAD. Во всех заданиях - базовых и особенно в специальном курсе - построения выполняются фотореалистичными (свет, тени, материалы и перспектива). Сделаны выводы о положительном опыте преподавания рассмотренных курсов компьютерно-графических дисциплин в элитной группе, о развитии творческих способностей студентов, об активизации современных 3D-методов в строительном проектировании в результате практической деятельности выпускников, прошедших элитную подготовку. Элитная подготовка отражает актуальное направление совершенствования компьютерно-графической подготовки инженерных специальностей широкого профиля, соответствует тенденциям «цифровизации» образовательного процесса.
Бесплатно
Компьютерное моделирование аэрационного режима жилой застройки с целью проветривания и ветрозащиты
Статья научная
Создание благоприятных условий для проживания населения в жилой застройке является одной из важнейших целей градостроительства и напрямую зависит от аэрационного режима территории застройки. В статье представлено описание методики выполнения численного моделирования ветрового воздействия на модель жилой застройки с целью ветрозащиты территории, её проветривания и создания условий комфортности и безопасности проживания населения, согласно аналогичному полунатурному эксперименту. Решение задачи обтекания воздушным потоком жилой застройки получено с использованием конечно-элементного анализа в пакете ANSYS CFX. Результаты сравнены с данными, полученными в аэродинамической трубе при проведении эксперимента с аналогичной моделью застройки. Исследованные закономерности обтекания ветровым потоком группы зданий могут быть полезны для оценки комфортности пешеходных зон при разработке архитектурно-планировочных решений городских кварталов, а также при планировании возведения зданий внутри существующих кварталов.
Бесплатно
Компьютерное моделирование в изучении геометро-графических дисциплин
Статья научная
Подготовка инженерных кадров заключается в освоении всех необходимых компетенций, позволяющих на высоком профессиональном уровне решать современные инженерные задачи. Геометро-графические дисциплины - это фундамент качественно подготовленного специалиста. Изучение начертательной геометрии, инженерной и компьютерной графики необходимо в контексте современных цифровых технологий. Поэтому наряду с классическими инструментами (линейка, карандаш, циркуль) необходимо осваивать и систему автоматизации проектирования, которая позволяет увеличивать возможности по проектированию, расчету и моделированию объектов различной сложности. Целью работы является разработка новой методики выполнения расчетно-графической работы (РГР) в учебном курсе «Инженерная и компьютерная графика», которая позволяет перейти от плоского представления исходной и проектной поверхности к наглядному виду с целью анализа и определения путей оптимизации. Применение полученной методики позволит повысить эффективность подготовки инженерно-строительных кадров.
Бесплатно
Конструирование пространственной кривой, составленной из рациональных кубических сегментов
Статья научная
Рациональный кубический сегмент описывается формулой, подобной формуле Безье, но, в отличие от кривой Безье, координаты вершин характеристической ломаной рационального кубического сегмента дополняются весовыми коэффициентами.В статье рассмотрены две задачи. Первая задача: построение составной G2-гладкой кривой, проходящей через заданные в трехмерном пространстве точки и касающейся в этих точках наперед заданных направляющихпрямых. Гладкость G2 означает непрерывное изменение вектора кривизны вдоль конструируемой кривой (без скачков по модулю и направлению). Вторая задача: вставка кубического сегмента в разрыв между двумя фиксированными пространственными кубическими кривыми. Для решения поставленных задач разработаны конструктивные пошаговые графоаналитические алгоритмы. Отличительная особенность алгоритмов заключаетсяв существенном использовании средств и методов трехмерной компьютерной графики.Первую задачу предлагается решать последовательно: к первому сегменту добавляем второй сегмент, обеспечивая в стыковой точке общую касательную и общий вектор кривизны соединяемых сегментов. Ко второму сегменту добавляем следующий сегмент, также добиваясь совпадения касательных и векторов кривизныв стыковой точке, и т. д.Для решения второй задачи следует найти характеристическую ломаную вставляемого сегмента, исходя из условия совпадения соприкасающихся плоскостей в стыковых точках. Весовые коэффициенты сегмента вычисляются с учетом требования G2 гладкости.Представленные в статье примеры решения задач 1 и 2 транспарентны и могут быть использованы в учебном процессе.
Бесплатно
Контроль параметров бетона, выдерживаемого в зимних условиях
Статья научная
Приведена оценка существующих нормативных требований к бетону монолитных конструкций, выдерживаемых в зимних условиях. Рассмотрены такие важные параметры, как прочность бетона, скорость его остывания, разность температур наружного воздуха и бетона при распалубке, перепад температуры по сечению бетона. Проведен критический анализ нормируемых значений прочности бетона и даны обоснованные рекомендации по их корректировке. Указаны теоретически обоснованные замечания по действующим в настоящее время способам контроля прочности бетона. Предложено решение по контролю за обеспечением благоприятного термонапряженного состояния бетона в конструкции.
Бесплатно
Контроль риска аварии зданий и сооружений как способ обеспечения конструкционной безопасности
Статья научная
Изложенный в статье подход к решению проблемы строительной безопасности базируется на процедуре независимого контроля риска аварии зданий и сооружений в процессе их создания и эксплуатации.
Бесплатно
Контуры топологического градостроительства
Статья научная
Сегодня существуют две онтологические картины мира - предметоцентризм и топоцентризм. Первая картина мира связана с антропоцентризмом, мировоззренческой установкой, декларирующей, что человек - центр мироздания. Вторая - с экоцентризмом, требующая учета потребностей человека в контексте потребностей природы на основе объединения в единую систему косной и живой природы. Пандемия, климатический, экономический, ресурсный и военные кризисы требуют перехода к новой постдарвиновской теории эволюции. Поэтому топоцентризм в будущем станет ведущей научной картиной мира. Для предметоцентризма характерно то, что объектом исследования являются атрибутивные характеристики (свойства) отдельных предметов, а для топоцентризма - геометрические свойства пространства и целого. Топологический подход к размещению населения и хозяйства диктует рассмотрение их единого пространственно-временного континиуума, исходя из свойств природной среды, в которую они помещены. На историческом опыте показано, что возможна разработка базисных принципов топологического градостроительства
Бесплатно
Концепция устойчивого развития малых исторических городов
Статья научная
Малые города принадлежат к проблемным городским поселениям России. В отличие от городов большей величины с разнообразной экономикой, развитой инфраструктурой, финансовыми и информационными потоками малые поселения не вписались в рыночные отношения и оказались в значительной мере невостребованными в условиях современной экономики. Малые исторические города России прошли достаточно долгий путь онтогенеза и содержат в себе значительный пласт культурного наследия разных эпох, включённый в современную жизнь жителей. Для приближения условий жизни и труда жителей небольших исторических поселений к современным прогрессирующим городам необходимо применять новые принципы развития и управления. В современном мировом сознании вопросы, связанные с различными аспектами устойчивого развития городов, рассматриваются как ключевые для развития современной России. В их числе очерчиваются проблемы небольших городов, которые приобрели известную остроту и с решением которых связаны задачи социального и экономического развития РФ. В данной статье исследователь делает попытку обогатить те характеристики, которые решаются при комплексном подходе изучения малых исторических городов, предлагая к рассмотрению укрупненную модель устойчивого развития малого исторического поселения. Исследователь предполагает основной постулат устойчивого развития города - соблюдение баланса интересов между экономическими, социальными, архитектурно-градостроительными, экологическими факторами развития, на основе которых разрабатывается стратегия развития применительно к каждому конкретному историческому поселению в зависимости от его функционального значения.
Бесплатно
Статья научная
Установлено, что введение 70 % диабаза обеспечивает повышение водостойкости магнезиального вяжущего вещества. Использование такого вяжущего позволяет получать костролитовые строительные материалы с повышенной водостойкостью и низкой теплопроводностью.
Бесплатно
