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
Методические вопросы дистанционного обучения графическим дисциплинам
Статья научная
Приведено описание программно-методического обеспечения дистанционного обучения графическим дисциплинам, разработанного на кафедре графики ЮУрГУ и используемого в учебном процессе на факультете открытого и дистанционного образования
Бесплатно
Статья научная
В данной работе рассмотрены методы контроля качества усиления железобетонных конструкций системами внешнего армирования (СВА) из композитных материалов в строительстве мостов и эстакад, проанализированы основные функции их использования. Основная цель данного исследования заключалась в представлении обзора различных методов контроля качества наклейки углеволокна, изучении опыта применения углеродных волокон в строительной отрасли и основных перспективных направлений развития. В статье предлагается рассмотреть четыре неразрушающих метода контроля, которые позволяют оценивать состояние системы внешнего армирования без повреждения конструкций: ультразвуковая дефектоскопия, импульсно-эховый метод, вибродиагностика и акустическая эмиссия. Для достижения этой цели был проведен анализ научных исследований, применялись теоретические методы, основанные на изучении и обобщении ранее опубликованных работ зарубежных и отечественных авторов. В работе рассматривается применимость систем внешнего армирования из полимерных композитных материалов в качестве несущего материала в конструкциях мостов. Исследование успешного опыта применения углеволоконных материалов основано на анализе существующих научных работ на изучаемую тематику и смежные с ней. Основные методы контроля качества позволяют обнаружить дефекты в композитных материалах, такие как расслоения, пустоты и трещины. В работе была рассмотрена применимость углеродных волокон и композитов на их основе в строительстве, в частности, в качестве альтернативы традиционным конструкционным материалам, таким как сталь. Регулярное использование методов контроля СВА способствует продлению срока службы конструкций и снижению риска возникновения аварийных ситуаций, что является ключевым фактором для устойчивого развития инфраструктуры и обеспечения безопасности общества.
Бесплатно
Методы определения несущей способности монолитных шпоночных соединений сборных элементов
Краткое сообщение
Приведен обзор методов определения несущей способности шпоночных соединений сборных элементов.
Бесплатно
Методы оценки качества городских территорий
Краткое сообщение
Рассмотрены методы оценки городских территорий, проведен обзор подходов к оценке городских земель, проанализированы факторы массовой оценки городских земель, изучены градостроительная и рентная оценки земель, приведены их основные принципы.
Бесплатно
Методы реконструкции и ремонта дымовых труб
Статья научная
Кардинальный путь повышения ресурса газоотводящих трактов при их ремонте и реконструкции - это переход к конструкциям дымовых труб и газоходов, выполненным из полимерных композиционных материалов (ПКМ), главным образом стеклопластиков. Применение оболочек из ПКМ позволяет получать намоткой бесшовные конструкции для газоходов и стволов дымовых труб, быстро и легко возводимые. Приводимые технические решения по реконструкции дымовых труб с применением ПКМ устраняют причины возникновения повреждений и позволяют эксплуатировать дымовые трубы в условиях воздействия конденсата. Предлагается переход от горизонтальной намотки к вертикальной, что позволит исключить операцию кантовки оболочки и снизить монтажные нагрузки, в результате уменьшится материалоемкость оболочки.
Бесплатно
Методы реконструкций храмовой архитектуры на территории Нагорно-Карабахской Республики
Статья научная
Основное содержание статьи составляет научный анализ методов и технологий для реконструкции храмов с учетом особенностей проектирования национальной архитектуры на территории Нагорно-Карабахской Республики. Основное внимание в работе автор акцентирует на важности и актуальности данной темы, так как изучение методов реконструкции позволит не только сохранить достояния народного мастерства и передать ее будущим поколениям, но и изучить особенности колорита национальной архитектуры и использовать эти знания в проектировании новых храмов. Исследуя характерные признаки храмовой архитектуры Карабаха, авторы приходят к выводу, что осуществлять реконструкцию можно только с помощью метода реставрации. Одна из главных задач такой реконструкции заключается в следующем: не видоизменять объёмно композиционную концепцию храма, обеспечить восстановление утраченного архитектурно-исторического облика.
Бесплатно
Методы тригонометрического нивелирования при маркшейдерских наблюдениях на профильных линиях
Статья научная
Представлены методы измерения осадок пунктов профильных линий на карьерах и как наиболее перспективный выделен метод тригонометрического нивелирования с применением электронного тахеометра.
Бесплатно
Механизм повышения прочности прессованных строительных материалов
Статья научная
Представлены результаты исследований оптимизации гранулометрического состава цементных систем с позиции снижения пористости композита. Показана роль влияния электролитов и смесей минеральных тонкодисперсных добавок на структурообразование цементных систем вариативной реологии.
Бесплатно
Статья научная
В данной статье исследуются микрогеометрические параметры поверхностей в рамках моделирования масштабных аэродинамических цифровых экспериментов с целью повышения точности воспроизведения взаимодействия воздушных потоков с твѐрдыми поверхностями. Особое внимание уделяется роли шероховатости, образованной микроскопическими неровностями, как объекта исследования микрогеометрии и еѐ влиянию на распределение аэродинамических потоков вблизи стенок аэродинамической трубы и поверхности подмакетника, возникающие вязкие напряжения и пристеночное трение. Статья включает сравнительный анализ двух подходов к заданию условий взаимодействия потока с твѐрдыми поверхностями в CFDмоделирующих программах: условие прилипания (No Slip) и условие свободного скольжения (Free Slip). На основе компьютерных экспериментов показано, что использование условия свободного скольжения воздушного потока в пристеночной области обеспечивает более реалистичные результаты, отражающие возникновение градиентов, волновых возмущений и картины затухания скоростей в рабочей области малогабаритной аэродинамической трубы, по сравнению с условием No Slip. Полученные выводы исследования подчеркивают важность правильного выбора граничных условий и параметров поверхностей для создания достоверных цифровых двойников сложных технических установок и в том числе аэродинамических систем.
Бесплатно
Многоцелевое использование первых и подземных этажей жилых зданий
Статья научная
Степень воздействия (шум и загазованность воздуха) современных интенсивных транспортных и пешеходных потоков городских магистралей на жилые помещения первых и вторых этажей существенно возрастает. Это же относится и к внутримикрорайонным (квартальным) проездам и тротуарам. Все это обуславливает снижение качества проживания, а значит, и качество расположения на них жилой площади. Поэтому вполне обоснованной тенденцией последних лет является размещение на 1 и 2 этажах жилых зданий различных учреждений по обслуживанию населения.
Бесплатно
Моделирование ветровой нагрузки при аэродинамической неустойчивости дымовой трубы
Статья научная
Анализ колебаний дымовых труб при действии пульсационной составляющей ветровой нагрузки основан на использовании численных методик с учетом проведения аэродинамических модельных испытаний. При этом параметры ветрового воздействия обычно моделируют с помощью эксперимента в аэродинамической трубе в однородном потоке для регулярного режима с квадратичным законом подъемной силы во времени. В статье приведены результаты аналитического подхода к моделированию пульсационной составляющей ветровой нагрузки в виде периодических знакопеременных импульсов квадратичной зависимости. Разрешающие уравнения реакции расчетной модели железобетонной дымовой трубы (РМДТ), представляемой дискретной диссипативной системой (ДДС), получены в рамках теории временного анализа. Эффект рассеяния энергии учтен с помощью модели непропорционального демпфирования. Представлен анализ поперечных колебаний РМДТ при резонансном вихревом возбуждении. Рассмотрены варианты периодичности ветровых пульсаций, соответствующие трем низшим частотам собственных колебаний ДДС, и дана оценка точности решения динамической задачи.
Бесплатно
Статья научная
Пустотелые бетонные камни являются перспективным материалом в строительстве ограждающих элементов зданий и сооружений. Они демонстрируют преимущества перед традиционными твердотельными блоками по критериям расхода бетонной смеси, сохранения прочности, удельной нагрузки на единицу площади несущей конструкции, более быстрого модульного монтажа, низкой себестоимости и сокращения сроков строительства, которые дополнительно регламентируются российскими строительными нормами (СНиП) и сводом правил (СП) в отличие от зарубежных прототипов. Основным недостатком пустотелых бетонных блоков является ухудшение теплостойкости и шумовой защиты помещений, что вынужденно приводит к необходимости обогащения (на 2–3 %) химического состава бетонной смеси специальными органическими добавками, применения дополнительных изоляционных материалов и методов на основе современной технологии моделирования Building Information Model-ing (BIM). Результаты BIM-моделирования пустотелых блоков требуют экспериментального подтверждения, которому посвящена данная работа. Эксперимент проводился с целью определения эффективности звукоизоляции ограждающих конструкций из пустотелых бетонных камней. Для этого была задействована специализированная научно-исследовательская лаборатория с акустическими камерами в Санкт-Петербургском политехническом университете. В результате проведенных испытаний дана аналитическая оценка полученных статистических данных в сравнении с нормативами защиты от шума. Экспериментальные исследования доказали, что звукоизоляция ограждений из пустотелых бетонных камней соответствует российским нормам СНиП и СП. Результаты работы можно применять в практике BIM-моделирования и строительства.
Бесплатно
Статья научная
В процессе выполнения проектов возникает необходимость работы с моделями малых архитектурных форм. В соответствии с требованиями времени их геометрия с каждым годом становится всё сложнее. Многие малые архитектурные формы содержат повторяющиеся элементы, меняющиеся по сложному закону и расположенные по криволинейным траекториям. С подобными объектами непросто работать даже опытным проектировщикам. При этом требуется изменение параметров этих объектов в процессе их встраивания в архитектурную среду. Также требуется, чтобы вносимые изменения в интерактивном режиме сразу же отображались в модели. При моделировании и корректировке параметров объектов необходимо удовлетворить требованиям, предъявляемым к моделям,как в начале проектирования, так и на следующих стадиях проекта. Решению этих проблем и посвящена представленная статья. Решение показано на конкретных объектах архитектурной среды, требуемых для разработки проектов: «Навес и скамья»; «Скамья из полигональных элементов, расположенных по окружности»; «Летний павильон»; «Декоративная стена». Представлены полученные модели малых архитектурных форм и разработанные для них скрипты, выполненные в программах Grasshopper и Dynamo. Полученные модели успешно импортируются в графические программные комплексы, в том числе и в программы BIM (Archicad, Renga, Revit и другие).
Бесплатно
Статья научная
В статье освещается опыт расчётов плоских статически неопределимых ферм и ферменных конструкций при действии одиночных полусинусоидальных импульсных воздействий в процессе нелинейных колебаний, выполненных на кафедре строительной механики Южно-Уральского государственного университета. В описанных примерах рассматривается работа однопролётной мостовой фермы, двухпролётной подкрановой фермы, а также трехстержневой ферменной конструкции. Колебания конструкций связаны с физически и конструктивно нелинейным поведением отдельных несущих элементов. Показаны особенности поведения параметров динамической реакции ферм в процессе колебаний. В качестве метода расчёта используется аналитический подход - метод временного анализа, основанный на исследовании характеристического матричного квадратного уравнения.
Бесплатно
Моделирование нестационарных процессов в газопроводах
Статья научная
Рассматривается проблема моделирования переходных процессов в газопроводах, вызванных, в частности, резким закрытием регулирующего клапана. Методом Фурье найдены решения ряда задач. Приводятся результаты вычислений для конкретных эксплуатационных ситуаций.
Бесплатно
Моделирование пластинчатого теплообменника. Исследование эксплуатационных режимов
Статья научная
С помощью метода последовательных приближений разработана математическая модель пластинчатого теплообменника, позволяющая определять его основные характеристики. На основе модели разработана программа, позволяющая исследовать работу пластинчатого теплообменника. Построены графики различных эксплуатационных режимов. Исследовано влияние загрязнений на режим работы пластинчатого теплообменника.
Бесплатно
Статья научная
Статья посвящена изучению опыта эксплуатации конструкций в виде гиперболоидов вращения (типа башня Шухова), выполненных из полимерных конструкций. Проведены лабораторные исследования по моделированию деформаций такого типа конструкций. Лабораторные исследования проведены с целью изучения физических нагрузок на полимерные элементы в зависимости от количества элементов сетчатой оболочки в диаметре яруса гиперболоида вращения, изучения деформации материала, изучения деформации соединений сетчатой оболочки. Данные лабораторного эксперимента дают представление о физических особенностях конструкций в виде гиперболоида вращения, представление о возможных изменениях нагрузок в данных типах конструкций, выполненных из полимерных материалов. Приведены оформленные результаты исследований по изменению нагрузок на узловые крепления в зависимости от количества формирующих ярус элементов, возникающих при этом деформаций в нижних, средних и верхних узловых соединениях элементов яруса. Данная статья имеет научную актуальность, дает представление об изменении нагрузки, деформации, сопротивлении элементов конструкции и иных процессах с целью изучения распределения нагрузок по узловому соединению гиперболоида вращения, совершенствования данных узловых соединений, изучению изменений нагрузок в соединениях в зависимости от количества элементов яруса и их положения, возможности замены металлических элементов на полимерные.
Бесплатно
Моделирование термического режима вертикальных ограждающих конструкций зданий
Статья научная
В энергетическом аудите термического режима конструктивной оболочки зданий решающую роль играет исследование температурных изменений на поверхности и внутри конструкции. Результаты исследования показали, что применяемый современный программный комплекс позволяет с достаточно высокой точностью моделировать поведение ограждающих конструкций при изменении климатических параметров окружающей среды. В работе рассмотрены вопросы влияния изменений наружной температуры воздуха от +10 °С до -50 °С на неоднородные уязвимые части зданий. С помощью моделирования изменений температур в разных точках на поверхности ограждения снаружи, на поверхности внутри и в толще вертикальных и горизонтальных конструкций была установлена математическая зависимость между температурой наружного воздуха и температурой поверхности ограждения в уязвимых частях (опирание балконной плиты, опирание плиты перекрытия, в углах оконного проема). Установлено, что при снижении наружной температуры до -50 °С значения температур на поверхности ограждающей конструкции и внутри изменяются по линейным математическим зависимостям с высоким коэффициентом детерминации. При положительных температурах наружного воздуха изменение температур вертикальной ограждающей конструкции с оконным проемом происходит по степенной зависимости. Для горизонтальных ограждающих элементов зависимость изменения температуры представляется возможным обобщить y = kx + b . Результаты исследования предопределяют предпосылки для разработки ряда конструктивных решений уязвимых частей зданий, направленные на повышение теплозащитных качеств ограждающих конструкций.
Бесплатно
Модель автоматизированного распределения защитников в задаче группового преследования
Статья научная
В настоящей статье рассматривается компьютерная модель квазидискретной игры группового преследования, в которой присутствуют преследователи, цели и защитники. В модели статьи задачей преследователей является достижение статических целей. Достижение одной цели возможно несколькими преследователями в разное время. Задачей защитников является поражение преследователей. Выигрышем для преследователей можно считать достижение хотя бы одним из преследователей своей цели. Выигрышем для защитников можно считать поражение всех целей. Для защитников количество преследователей не является определенным. В модели статьи формируется единая среда обнаружения преследователей. Преследователь считается обнаруженным, если входит в данную область. Назначение обнаруженному преследователю защитника цели производится по нескольким оптимизационным критериям. Защитник может назначаться из предполагаемого времени достижения. В одной из реализаций модели это минимальное время из выборки для данного защитника. Как вариант фактора оптимизации защитник для преследователя может выбираться по минимальному расстоянию до него. В статье также рассматриваются варианты локализаций защитников в одной точке.
Бесплатно
Модифицированный метод оценки устойчивости ландшафтных комплексов
Статья научная
Разработан модифицированный метод оценки устойчивости ландшафтных комплексов, учитывающий степень взаимодействия этого комплекса с окружающей средой. Соотнесены критерии устойчивости с численными характеристиками качественной оценки степени соответствия свойств комплекса и характеристик природной среды. Получение исходной информации предлагается производить посредством статистического способа экспертных оценок с обоснованием этого выбора для данного типа задач. Последующая статистическая обработка полученных исходных данных о свойствах ландшафтного комплекса позволяет получить количественную характеристику степени устойчивости комплекса. Предлагаемый метод, учитывающий степень встроенности ландшафтного комплекса в естественную среду, значительно повышает точность оценки устойчивости, что позволяет уменьшить число ошибок при его строительстве и эксплуатации, а также повысить точность прогнозирования жизненных периодов ландшафтных комплексов. Основные положения метода могут быть использованы при построении факторной модели ландшафтного комплекса.
Бесплатно
