Статьи журнала - Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия: Строительство и архитектура
Все статьи: 632
Статья научная
Наиболее ответственными элементами крупнопанельных зданий являются вертикальные межпанельные стыки, которые обеспечивают совместную работу конструкций здания. Межпанельные стыки должны обладать необходимой прочностью и жесткостью, чтобы воспринимать сдвигающие и растягивающие усилия, передаваемые на них примыкающими стеновыми панелями. Помимо сварных связей в настоящее время также используются монолитные петлевые стыки, в том числе с использованием гибких тросовых петель. Особую роль в работе таких стыков на сдвиг играет бетонная смесь, которая используется для омоноличивания стыка. В данной работе представлено экспериментальное исследование работы на сдвиг вертикальных межпанельных шпоночных стыков с тросовыми петлями, омоноличенных мелкозернистым бетоном специального состава, разработанного ООО «БЕТОТЕК». Исследование проводилось с использованием натурных образцов стыков двух типов: линейного - сопряжения двух наружных панелей, расположенных в одной плоскости, и Т-образного - сопряжения двух наружных панелей, расположенных в одной плоскости, с примыкающей в перпендикулярном направлении внутренней панелью. В ходе испытаний фиксировались взаимные перемещения элементов панелей и трещины в монолитном шве. Образцы нагружали статической нагрузкой ступенями вплоть до разрушения. В результате испытаний была выявлена двухэтапная работа стыка (до возникновения трещин в монолитном шве и после), были определены необходимые при расчете и проектировании зданий характеристики стыка: усилие образования трещин, несущая способность стыка, параметры жесткости стыка. Было выявлено существенное занижение значений усилия образования трещин и жесткости стыка до образования трещин, определяемых по формулам действующих нормативных документов, по сравнению со значениями, полученными в результате испытаний.
Бесплатно
Статья научная
Приведены результаты ретроспективных исследований физической сущности угла внутреннего трения грунта. Определена триединая сущность угла внутреннего трения грунта: физическая, механическая и математическая. Анализом исходных данных нормативных прочностных характеристик различных видов грунтов и их теоретическим исследованием выявлены факторы, представляющие физическую сущность угла внутреннего трения грунта φ; открыты новые разновидности классификации пылевато-глинистых грунтов: суглинопесь и супылепесь; впервые обнаружены значения показателей степени функции тангенса угла внутреннего трения грунта, определяющих значения сил сопротивления зацепляемости при сдвиге суглинопесей, супесей, супылепесей и песков. С использованием моделей наклонно-плоскостных механизмов определены факторы механической сущности угла внутреннего трения грунта. Математическая сущность угла внутреннего трения грунта представляется тем, что он определяется обратной степенной функцией тангенса с аргументом отношения предельного касательного напряжения сдвига грунта к постоянному нормальному напряжению его сжатия при сдвиге. Сделаны выводы по содержанию результатов исследования.
Бесплатно
Начальные деформации болтовых соединений металлоконструкций
Статья научная
Рассматривается соответствие общепринятых расчетных схем болтовых соединений металлоконструкций их теоретической работе с учетом допусков на изготовление. Допуски принимаются по действующей нормативной документации на изготовление и монтаж. Найдены условия, при которых наиболее вероятно расчетные схемы не отражают реальной работы конструкций. Дополнительно рассмотрено влияние технологии монтажа на несущую способность временных соединений на сдвиг по поверхностям трения и на смятие болтов, а также соединений на стадии эксплуатации. Сделаны выводы о необходимости учета начальных деформаций болтовых соединений при расчете металлоконструкций со стыками на болтах без контролируемого натяжения, а также учета снижения несущей способности соединений на болтах с контролируемым натяжением при сравнении вариантов технологии монтажа.
Бесплатно
Неизвестные особенности взаимного пересечения тетраэдра и квадрики (теорема Шаля)
Статья научная
Рассмотрены геометрические особенности линии взаимного пересечения поверхностей второго порядка и тетраэдра, являющиеся содержанием исторической теоремы М. Шаля. Разработаны и приведены 3D-модели, наглядно иллюстрирующие различные варианты теоремы. Приведена методика построения 3D-моделей, позволяющая применять их в учебном курсе теоретических основ геометрического моделирования. Приведено доказательство теоремы для одного из вариантов теоремы. Для основных вариантов теоремы получено подтверждение ее выводов. Для одного из вариантов получены выводы, отличающиеся от выводов Шаля. Сделан общий вывод о необходимости разработки универсального доказательства теоремы. Работа выполнена компьютерным 3D-моделированием в пакете AutoCAD с применением программирования на AutoLisp, а также в пакете SolidWorks.
Бесплатно
Статья научная
В процессе решения задачи повышения эффективности автоматизации управления системой отопления разработана и оптимизирована адаптивная модель для краткосрочного локального прогнозирования температуры наружного воздуха. При работе данной модели и длительном прогнозировании высок риск возникновения и накопления ошибки. Для минимизации данных рисков разработан дополнительный адаптационный механизм с помощью нейросети, построенной по схеме персептрона Розенблата. В качестве способа обучения использован алгоритм обратного распространения ошибки как наилучший метод для постоянного улучшения и обучаемости сети с течением времени. На основании построенной модели проведены численные эксперименты по прогнозированию температуры в течение года. Проведен анализ и сравнение результатов, определено влияние различных характеристик нейросети на качество получаемого прогноза.
Бесплатно
Статья научная
Обобщены результаты последних инновационных достижений в области свайного фундаментостроения. Обоснована актуальность комплексного решения научно-технической проблемы разработки геотехники проектирования рациональных конструкций взрывофугасных одиночных свай-фундаментов. Поставлена цель и сформулированы задачи научного исследования. Основное содержание расчетно-теоретических исследований представлено полным показом полученных научных результатов. Геотехника базируется на методологиях, включающих положения теории геомеханики и методы познания расчетно-теоретического исследования. Предложенная геотехника проектирования рациональных конструкций взрывофугасных одиночных свай-фундаментов позволяет определять их проектные размеры по значениям несущей способности оснований равным величине критической нагрузки на сваю.
Бесплатно
Несущая способность фрикционного стыка пояса стропильной фермы с дефектами монтажа
Статья научная
Монтажные стыки конструкций с использованием высокопрочных болтов широко используются в практике строительства. В статье на примере реального строительного объекта анализируется несущая способность фрикционного монтажного соединения при разных толщинах соединяемых элементов. Приводятся результаты математического моделирования изгиба соединительных накладок, экспериментальные исследования образцов фрикционных соединений и испытания на ударную вязкость накладок, имеющих различную величину остаточной пластической деформации. Показано, что при закрытии зазора в 1,0 мм в зоне перегиба напряжения в накладке превышают предел текучести стали. При закрытии допускаемого нормами зазора в 3,0 мм в зоне перегиба накладки возникает условный шарнир пластичности.
Бесплатно
Низкообжиговое магнезиальное вяжущее из бруситовых пород
Статья научная
Рассмотрены способы активизации процессов обжига бруситовых пород введением добавок-минерализаторов. Установлено, что введение в бруситовую породу хлоридов натрия и магния способствует снижению температуры обжига на 200...300°С, что позволит уменьшить энергозатраты на обжиг, решить экологические проблемы и повысить качество условий труда. Выявлено, что более активной добавкой является MgCl26H2O.
Бесплатно
Статья научная
В работе приведены результаты разработки шамотного низкоцементного жаростойкого бетона на основе каолинового шамота. Получен бетон с наибольшей температурой применения до 1500 °С. Установлено, что применение узких фракций шамота с низкой (менее 5 %) водопотребностью обеспечивает получение низкоцементного бетона с высокими показателями подвижности бетонной смеси. Исследовано влияние добавок триполифосфата натрия, реактивного глинозема и суперпластификаторов на нафталиновой и поликарбоксилатной основе на растекаемость бетонной смеси и основные жаростойкие свойства бетона. Показано, что использование триполифосфата натрия в наибольшей степени способствует процессам спекания цементного камня в бетоне. Разработанный жаростойкий бетон характеризуется высокими показателями прочности при сжатии (более 50 МПа после первого нагрева до рабочих температур) и термостойкости (не менее 20 водных теплосмен).
Бесплатно
Новая технология переработки кислых золошлаковых отходов ТЭЦ в силикатный кирпич
Статья научная
Предложена новая технология переработки кислых золошлаковых отходов ТЭЦ с высоким содержанием ококсованного угля в качественное минеральное сырье. Технологическая схема включает дожигание предварительно гранулированных отходов в котлах кипящего слоя с получением дополнительного тепла, качественного минерального сырья и силикатного кирпича на его основе.
Бесплатно
Статья научная
Представлены недостатки существующих и защищенные патентами России новые конструкции валков многовалковых центрифуг для получения минеральной ваты с эффективными системами их охлаждения.
Бесплатно
Новые способы производства многослойных минераловатных изделий
Статья научная
В статье дано описание запатентованных новых способов производства многослойных минераловатных изделий, в том числе с комбинированной структурой.
Бесплатно
Статья научная
Представлены новые способы усиления железобетонных колонн обоймами с использованием обмазки из жидкого стекла, повышающих несущую способность сжатых элементов при увеличении эксплуатационных нагрузок и появлении дефектов локального характера. Существующие способы усиления железобетонных колонн обоймами несовершенны в силу их дороговизны и трудоемкости в устройстве, исходя из этого проблема усиления колонн остается весьма актуальной. Проанализированы существующие способы усиления железобетонных колонн с применением современных материалов, выявлены их недостатки, проведены литературный и патентно-информационный поиск. Исходя из выявленных недостатков, авторами были разработаны новые конструктивные решения усиления железобетонных колонн обоймами с использованием адгезионной обмазки из жидкого стекла. Жидкое стекло имеет ряд преимуществ по сравнению с известными материалами, а именно дешевизна и высокие адгезионные свойства. Новизна разработанных конструктивных решений подтверждается получением патентов и положительных решений на выдачу патента. Практическая и теоретическая значимость заключается в возможности применения разработанных конструктивных решений при усилении железобетонных колонн обоймами реконструируемых зданий и сооружений.
Бесплатно
Новый композиционный деревянный брус для малоэтажного строительства
Статья научная
В статье рассмотрены основные аспекты деревянного малоэтажного домостроения - экологический, экономический и эстетический. Экология - деревянный дом является экологически чистым и безопасным для здоровья жильём. Экономика - деревянные дома обычно стоят меньше, чем каменные или кирпичные, и требуют меньше энергии для обогрева. Эстетика - деревянный дом может иметь уникальный и привлекательный внешний вид благодаря различным способам отделки и декоративного украшения. В связи с новыми современными требованиями по теплотехнике ограждающих конструкций и в результате проведенного анализа был разработан новый композиционный строительный материал «Композиционный деревянный брус» для малоэтажного домостроения. Произведены теоретические расчеты и сравнение сопротивления теплопередаче для клееного профилированного бруса и композиционного деревянного бруса, а также на сопротивление паропроницанию нового строительного материала.
Бесплатно
Статья научная
Проанализированы и обобщены результаты экспериментальных исследований по определению несущей способности внецентренно сжатых колонн средней и большой гибкости. Усовершенствована методика проверки несущей способности внецентренно сжатых колонн из условия прочности и устойчивости с учетом реальных свойств материала.
Бесплатно
Новый способ возведения монолитных зданий в зимнее время
Статья научная
Изложена новая технология возведения многоэтажных зданий при отрицательных температурах, защищенная патентом. Показана последовательность теплового воздействия и выдерживания бетона на отдельных этажах зданий, ограничения по допустимым температурным перепадам между поверхностью конструкций и окружающей средой.
Бесплатно
Новый способ приготовления пенобетона
Статья научная
Описывается новая технология приготовления пенобетона, включающая предварительную комплексную механоактивацию смеси, состоящую из портландцемента, жидкого концентрата пенообразователя, наполнителя и водопонижающего реагента, с последующим затворением сухой смеси водой и смешением в скоростном смесителе.
Бесплатно
О безопасности застраиваемых территорий
Статья научная
Приведена технология риск-менеджмента застраиваемой территории, и выявлено влияние степени ее урбанизации на риск аварии расположенных на ней строительных объектов.
Бесплатно
Статья научная
Исследовано влияние расположения теплоизоляционного материала в наружном ограждении на теплоинерционные свойства здания. Определены постоянные времени при различных компоновках теплоизоляционного слоя в конструкции наружной стены.
Бесплатно
О влиянии сцепления бетона на прочность и деформативность сжатых усиленных элементов
Статья научная
Представлены результаты экспериментальных исследований влияния сцепления бетона на прочность и деформативность сжатых усиленных элементов при осевом сжатии. Даны рекомендации по практическому применению.
Бесплатно
