Статьи журнала - Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия: Строительство и архитектура
Все статьи: 632
О возможности изменения угла наклона верхнего пояса серийной фермы из гнутосварных профилей
Статья научная
Решается задача увеличения угла наклона верхнего пояса стропильных ферм из гнутосварных профилей. Необходимость увеличения угла наклона верхнего пояса продиктована тем, что при устройстве кровельного покрытия из сэндвич-панелей минимальный уклон доложен составлять 7° или 12 %. В действующей в настоящее время серии 1.460.3-23.98 уклон верхнего пояса ферм принят 10 %. В статье проведен анализ изменения усилий в элементах ферм из гнутосварных профилей при изменении угла наклона верхнего пояса. Для численного моделирования работы фермы из гнутосварных профилей использован программный комплекс SCAD Office 21.1. При создании расчетной схемы учитывались эксцентриситеты, возникающие в узлах ферм из гнутосварных профилей. Учет эксцентриситетов выполнялся путем сдвига узлов примыкания элементов решетки вдоль оси поясов. Показано, что в результате изменения высоты фермы продольные усилия в элементах решетки уменьшились, а узловые изгибающие усилия увеличились. Выполнены поверочные расчеты с учетом изменившихся усилий в узлах.
Бесплатно
Статья научная
Системы автоматизированного проектирования автомобильных дорог позволили отказаться от двухэтапного проектирования оси дороги (в плане и профиле) и перейти к ее заданию как пространственной кривой в виде параметрических сплайнов или кривых Безье. Однако вопросы гладкости стыковки как сегментов кривых, так и отсеков поверхностей дорожного полотна, до сих пор остаются открытыми. Авторы работы продолжают развитие метода конструирования поверхностных форм автомобильной дороги на основе циклографического отображения. Представлены возможные варианты конструирования поверхностных форм, показаны их преимущества и недостатки. Рассмотрены вопросы гладкости стыковки сегментов кривых при формообразовании оси дороги и кромки проезжей части, а также при формообразовании отсеков поверхностей проезжей части, образованных на данных сегментах. Проведены символьные вычисления и численные расчеты, которые показывают наличие прямой зависимости между порядком гладкости стыковки сегментов оси дороги, представленной в виде полиномиального сплайна, кромок проезжей частии отсеками поверхностей. Результаты работы позволяют на этапе проектирования оси автомобильной дороги и последующего конструирования её поверхностных форм заранее выбирать порядок гладкости стыкуемых сегментов линий и отсеков поверхностей дороги, что может быть использовано при разработке САПР автомобильных дорог.
Бесплатно
О допуске на размеры монолитных конструкций гражданских зданий
Статья научная
Приводятся результаты натурных исследований точности процессов возведения монолитных конструкций по геометрическим параметрам. Предлагаются нормативные допуски на отклонения размеров поперечного сечения монолитных конструкций.
Бесплатно
О лавинообразном разрушении грунтового основания
Статья обзорная
Надежность и работоспособность несущих строительных конструкций является первостепенной задачей при проектировании зданий и сооружений. Важным фактором работы каркаса является грунтовое основание и фундаменты. Однако в строительной практике имеют место быть случаи образования пустот в массиве грунта посредством вымывания, разуплотнения грунта. Рассмотрены существующие теории работы тел при локальных повреждениях, однако исследований в этом направлении в отношении грунтового основания обнаружено не было. Описывается план исследований для выявления зависимостей осадки фундамента от действия внешней нагрузки с учетом локальных повреждений грунта, выявление критических размеров локальных повреждений, при достижении которых начинается лавинообразное разрушение массива грунта.
Бесплатно
О математической зависимости, описывающей процесс нейтрализации бетона
Статья научная
Приводятся результаты экспериментальных исследований, проведенных с целью уточнения математических зависимостей, описывающих процесс нейтрализации бетона на примере среды углекислого газа.
Бесплатно
Статья научная
Известно, что местные напряжения в верхней зоне стенки (ВЗС) подкрановых балок определяют их усталостную прочность, особенно в балках под краны тяжелого режима работы (7К и 8К). Локальноенапряженное состояние в ВЗС подкрановых балок формируется напряжениями сжатия и изгиба. Напряжения сжатия определяются по известной формуле Б.М. Броуде и хорошо согласуются с экспериментальными результатами, так как зависят только от вертикального давления колеса крана. Напротив, для вычисления местных изгибных напряжений используется изгибающий момент, величина которого имеет значительную неопределенность в используемых расчетных параметрах (эксцентриситет е и боковая сила Qt). Этой неопределенностью можно пренебречь при проверке статической прочности ВЗС, но для оценки усталостной прочности необходимо в качестве расчетного параметра применять более определенные величины, поддающиеся экспериментальной проверке. В качестве такой величины рекомендуется использовать угол поворота верхнего пояса балки. Угол поворота учитывает не только отмеченные выше параметры, но и интегрально включает в себя состояние подкрановых путей при движении крана с перекосом, степень износа крановых рельсов и степень его совместной работы с поясом балки, т. е. состояние креплений рельса к поясу балки. Угол поворота пояса балки - это универсальная характеристика для вычисления локальных изгибных напряжений. Однако в настоящее время недостаточно статистических данных по величине этого параметра и этот пробел необходимо восполнять. В статье делается попытка аналитически оценить целесообразность использования угла поворота пояса балки при вычислении локальных напряжений по сравнению с традиционным.
Бесплатно
Статья научная
Представлены результаты экспериментальных исследований по изучению влияния на прочность и деформативность сжатых усиленных элементов вида бетона в обойме.
Бесплатно
О необходимости формирования структуры сети многофункциональных молодежных центров
Статья научная
В статье анализируется сложившаяся ситуация в Российской Федерации: опыт, факторы, потребности молодежи, влияющие на развитие многофункциональных молодежных центров и предпосылки формирования сети. Изложены результаты социологического опроса среди молодежи, на основе которого определены виды досуговой деятельности, которым молодые люди отдают предпочтение, а также даны рекомендации по функциональной насыщенности молодёжного центра, отражающей потребности современных молодых людей. Рассмотрены вопросы градостроительной организации сети молодежных центров в крупных городах (на примере г. Симферополь). Предложены рекомендации по типологии и структуре многофункциональных молодежных центров для создания сети. Обозначено направление дальнейшего исследования.
Бесплатно
О новом подходе в математическом прогнозировании водонепроницаемости цементных композитов
Статья научная
Работа посвящена раскрытию новой закономерности формирования водонепроницаемости структуры цементных композитов от основных факторов состава с учетом фактора неоднородности строения матричного компонента.
Бесплатно
Статья научная
Рассмотрены вопросы реализации краевых задач строительной механики, математическое описание которых связано с оператором Лапласа, бигармоническим оператором или их комбинациями. Построена расчетная схема по интегрированию исходных дифференциальных уравнений краевых задач, основанная на алгебраических подходах. С помощью разработанного математического аппарата задача интегрирования данных уравнений сведена к решению характеристического матричного квадратного уравнения.
Бесплатно
О правилах по регулированию риска аварии зданий и сооружений на стадиях возведения и эксплуатации
Статья научная
Изложены основные положения свода правил, предназначенного для снижения негативного влияния человеческого фактора на уровень конструкционной безопасности зданий и сооружений. В основу свода правил положен стандарт на величину риска аварии. Для регулирования риска аварии строительного объекта задействованы процедуры сертификации и страхования.
Бесплатно
О развитии методов расчета гибких фундаментов и их оснований
Статья научная
Описываются результаты научно-исследовательских работ, выполненных сотрудниками и аспирантами кафедры строительной механики.
Бесплатно
О реализации канала обратной связи в системах автоматического управления отоплением зданий
Статья научная
Рассматривается задача определения температуры внутреннего воздуха при построении замкнутых систем автоматического управления отоплением зданий. Проанализированы известные в литературе способы решения данной проблемы. Указано, что ни метод представительной точки (точек), ни многодатчиковые как проводные, так и беспроводные сети, ни метод физической модели, ни метод температуры в вентиляционных каналах нельзя признать достаточно совершенными для определения средней температуры внутреннего воздуха здания. Проблема требует дальнейшей проработки и развития. В работе предложены достаточно простые способы определения этой величины. Существо этих способов заключается в том, что температура обратной воды несет в себе информацию о всех влияющих на теплопотребление величинах, в том числе и о температуре внутреннего воздуха, поэтому, привлекая модель теплообмена, можно по температуре обратной воды оценить и температуру внутреннего воздуха. Необходимо только при этом модель теплообмена должным образом настроить на экспериментальные данные (на конкретное здание). Для реализации способов в одном из случаев необходимо измерять массовый расход теплоносителя на всю систему отопления, а также температуру наружного воздуха, температуру прямой и температуру обратной воды. В другом же случае измерять температуру наружного воздуха не требуется, поскольку при этом учитываются несколько иные соотношения реального теплообмена. Приведено настроенное по экспериментальным данным уравнение, которое может быть использовано для контроля температуры внутреннего воздуха здания в контуре автоматического управления. Показано, что качество параметрической идентификации использованной для контроля модели теплообмена достаточно высокое.
Бесплатно
Статья научная
Рассмотрена задача выбора структуры математической модели отопительных приборов и систем для целей разработки алгоритмов централизованного регулирования теплоснабжения. На основе детального анализа существа процесса определена предпочтительная структура модели. Показано, что отмеченная структура отличается простотой и обеспечивает незначительную разность температурных графиков, рассчитанных по классическому и усовершенствованному алгоритмам регулирования процесса теплоснабжения. Результаты работы могут быть использованы при создании алгоритмического обеспечения автоматизированных систем управления централизованным теплоснабжением.
Бесплатно
О формате технического регламента на величину риска аварии зданий и сооружений
Статья научная
Федеральный закон «О техническом регулировании» отменил обязательность действия «Строительных Норм и Правил» и предложил строителям в вопросах безопасности опираться на технические регламенты, которых пока еще нет. Материал является продолжением происходящей в среде строителей дискуссии по вопросу: нужен ли технический регламент вообще, а если нужен, то в каком формате?
Бесплатно
Об одном решении задачи выбора количества и мощности котлов при проектировании котельной установки
Статья научная
Введение. Проблема энергосбережения в жилищно-коммунальной сфере является актуальнейшей проблемой настоящего времени, ее решение возможно в том числе и за счет рационального выбора технического состава котельной установки, поэтому рассмотрение вопросов проектирования котельных является важной задачей. Цель исследования. Рассмотреть задачу выбора количества и мощности котлов для проектируемого источника теплоснабжения. Материалы и методы. Проанализированы известные в литературе способы решения данной проблемы. Указано, что поставленная задача является весьма сложной прежде всего из-за ее многокритериальности и что в литературе по ее решению имеются рекомендации в основном качественного характера. Результаты. Предложена новая формализованная методика расчета, включающая три варианта решения этой задачи. Установлено, что количество котлов в котельной во всех трех вариантах расчета совсем не зависит от расчетной тепловой нагрузки, а определяется только расчетной и допустимой температурами внутреннего воздуха, а также расчетной и средней за отопительный период температурами наружного воздуха. Большее количество котлов получается при расчете по первому варианту, а меньшее - при расчете по третьему варианту, поэтому первый вариант является предпочтительным в том смысле, что при его реализации вполне возможен номинальный или близкий к номинальному режим работы котлов в течение всего отопительного периода. Достигается это за счет изменения числа включенных в работу котлов. Второй вариант решения задачи предусматривает установку в котельной двух типов котлов, в двух других вариантах котлы однотипные. Примечательно, что номинальная мощность котлов, рассчитанных по первому варианту, равна номинальной мощности котлов, рассчитанных по второму варианту для условий работы при средней наружной температуре отопительного периода. Номинальная мощность дополнительного котла для второго варианта равна номинальной мощности котлов для третьего варианта расчета. Заключение. Разработанная методика позволяет упорядочить процедуру выбора возможных вариантов технического состава котельной, сокращает число таких возможных вариантов, что в последующем при экономическом анализе, а также и в целом при проектировании способствует уменьшению объема вычислительной работы. Методика апробирована на конкретном примере и рекомендуется для использования при решении проектных задач.
Бесплатно
Об одном решении задачи построения динамической математической модели отопительных приборов и систем
Статья научная
Рассматривается задача структурной и параметрической идентификации математической модели отопительных приборов и систем. Приводятся результаты настройки модели на экспериментальные данные.
Бесплатно
Об определении скважности и периода при импульсном режиме отопления зданий
Статья научная
Рассматриваются вопросы определения параметров импульсного режима отопления, при котором обеспечивается заданное качество поддержания комфортной температуры в зданиях. Приводятся простые аналитические соотношения для определения скважности и длительности периода управляющих импульсов.
Бесплатно
Об оптимальной температуре теплоносителя в теплотранспортных системах
Статья научная
Рассматривается проблема выбора оптимальной температуры теплоносителя по критерию минимума затрат электрической энергии на перекачку и сокращения тепловых потерь при его транспортировке по теплопроводам. Задача решена до конца аналитическим методом, получена формула, позволяющая определить оптимальную температуру теплоносителя. Приведены результаты расчета оптимальной температуры для конкретных условий.
Бесплатно
Статья научная
В случае интеграции метода нелинейного статического анализа (далее - НСМ) в практику проектирования зданий и сооружений в сейсмических районах России, процедура его применения должна быть понятна инженерам. Рассматриваются основные допущения и преимущества методологии НСМ, а также его согласованность с линейно-спектральным методом расчёта (далее - ЛСМ). Приводятся примеры сооружений, расчёты которых выполнены по НСМ в том числе в комплексе SAP2000.
Бесплатно
