Статьи журнала - Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия: Строительство и архитектура
Все статьи: 632
Об управляемости температурного режима отапливаемых зданий
Статья научная
Температура внутреннего воздуха различных помещений отапливаемых зданий зачастую должна быть разной. Вместе с тем количество применяемых при этом управляющих воздействий достаточно ограничено: как правило, регулируют либо температуру, либо расход теплоносителя на индивидуальном тепловом пункте (ИТП) здания. Причем расход теплоносителя почти никогда не изменяют из-за неизбежности гидравлической разрегулировки системы отопления, поэтому для управления температурным режимом зданий, как правило, доступно только одно управляющее воздействие - это температура теплоносителя на ИТП. В связи с этим вполне естественно возникает вопрос об управляемости температурного режима зданий, то есть о возможности поддержания различных температур в различных помещениях. Для решения этой задачи предложено математическое описание температурного режима различных помещений здания с двухтрубной системой отопления. Это описание представляет собой матричную систему дифференциальных уравнений первого порядка. При этом используются понятия избыточной температуры внутреннего воздуха и избыточной температуры теплоносителя. Найдены условия полной управляемости объекта. Для этого была вычислена матрица управляемости, показано, что ее определитель может быть выражен через определитель Вандермонда. Это обстоятельство существенно упростило определение условий управляемости. Отмечено, что для полной управляемости объекта необходимо, чтобы все его помещения различались бы либо по теплозащитным и теплоинерционным свойствам, либо по характеристикам установленных в них отопительных приборов. В большинстве практических случаев такого различия обычно нет, поэтому температурный режим отапливаемых зданий, как правило, является неполностью управляемым.
Бесплатно
Обезвоживание осадков, образующихся при реагентном разложении отработанных эмульсионных жидкостей
Статья научная
Представлены результаты исследований по механическому обезвоживанию осадка, образующегося при разложении отработанной эмульсионной жидкости твердофазным реагентом на основе модифицированной бентонитовой глины и флокулянтами. Осадки на основе эмульсионных жидкостей, образующиеся на металлургических и машиностроительных предприятиях, в жидком виде, как правило, сбрасывают в «грязные» оборотные циклы водоснабжения промпредприятий. Это недопустимо, поскольку приводит к накоплению в них твердой фазы. Представлены результаты лабораторных экспериментов по обезвоживанию данного осадка методом фильтрования в гравитационных условиях, под вакуумом и избыточным давлением с использованием флокулянтов различного действия. Моделирование работы технологического оборудования произведено в соответствии с общеизвестными методиками. Наилучшие результаты были получены при фильтровании осадка на моделях барабанного вакуум-фильтра и камерного фильтр-пресса. Приведены основные технологические параметры работы промышленного обезвоживающего оборудования, определенные по результатам лабораторных экспериментов и рекомендации по выбору технологии механического обезвоживания рассматриваемого осадка. Приведенные данные могут быть использованы при проектировании очистных сооружений производственных сточных вод предприятий металлургического и машиностроительного комплексов.
Бесплатно
Статья научная
Изложены метод и технология сертификационных испытаний строящихся зданий и сооружений на соответствие требованиям конструкционной безопасности. Приведены критерии оценки соответствия и обозначен подход к регулированию риска аварии.
Бесплатно
Обзор нормативной документации в области BIM-моделирования в Российской Федерации
Статья обзорная
Обзор посвящен вопросам законодательного регулирования и нормативного обеспечения технологии информационного моделирования объектов строительства (BIM). В статье дана краткая информация о развитии BIM в Российской Федерации. Приводится перечень национальных BIM-стандартов, их краткое содержание и область применения. Также указаны стандарты, которые находятся в стадии разработки. Описана законодательная стратегия в части введения института информационного моделирования для модернизации строительной отрасли. Приведен перечень законодательных актов с кратким содержанием основных положений и указанием даты вступления в силу. Описаны цели и структура классификатора строительных ресурсов, внедряемого для цифровизации объектов проектирования и строительства. Материалы статьи будут полезны всем участникам строительного рынка, так как BIM-технология охватывает полный жизненный цикл объектов строительства.
Бесплатно
Обзор российских и зарубежных технологий производства многослойных деревянных панелей
Статья научная
Рассмотрены многослойные деревянные панели, являющиеся наиболее эффективным строительным материалом, полученным из древесины, благодаря высокой технологичности и отсутствию недостатков, присущих простым деревянным изделиям, например, доске и брусу. Благодаря тому, что ламели в соседних слоях изделия расположены под углом друг к другу - анизотропные свойства древесины нивелируются, что улучшает физико-механические свойства панели, до минимума сводится усушка, увеличиваются несущие способности. Исследуются различные технологии производства многослойной деревянной панели как элемента наружных, внутренних стен и перекрытий для деревянных зданий, а также их экономическая эффективность. Приведена сравнительная таблица характеристик российских и зарубежных аналогов многослойной клееной деревянной панели. Рассмотрены различные технологии производства исследуемого материала и их экономическая эффективность. Результаты исследования позволяют сделать вывод о преимуществах и недостатках различных типов многослойной деревянной панели в строительстве зданий и сооружений. Производство массивной деревянной панели «Древоблок» в сравнении с её аналогами показало себя как наиболее экономичное благодаря упрощению конструкции и технологии сборки, повышению коэффициента унификации, повышению производительности при изготовлении блоков зданий за счет облегченного ручного монтажа.
Бесплатно
Обзор технологий энергосбережения в автономных системах теплоснабжения
Статья научная
Нормативные документы в области сбережения энергетических ресурсов ориентируют разработчиков систем теплоснабжения на поиск новых эффективных, энергосберегающих решений управления теплоснабжением. Настоящая статья содержит обзор существующих технологий энергосбережения в автономных системах теплоснабжения объектов, проведён анализ существующих технических решений и алгоритмов, в ходе которого было выявлено минимально необходимое оборудование в существующих энергосберегающих технологиях в автономных системах теплоснабжения для эффективного управления тепловым режимом. Предложены дополнительные возможности совершенствования систем энергосбережения, которые позволят повысить эффективность управления автономными системами теплоснабжения.
Бесплатно
Обоснование рекомендаций по выбору дугового грохота в качестве выделителя гравия
Статья научная
Анализ технических возможностей дугового грохота позволяет определить перспективность его использования в качестве выделителя гравия в технологической цепочке передвижного гидромеханизированного комплекса (ПГМК) с высокой степенью эффективности процесса выделения гравия, обеспечиваемого применением бесконечной вращающейся ленточной просеивающей поверхности.
Бесплатно
Статья научная
Статья является продолжением работы автора, ранее опубликованной в настоящем Вестнике (Вестник ЮУрГУ. Серия «Строительство и архитектура». 2021, Т. 21, № 2). Представлены пояснения и уточнения к формуле, предложенной для оценки дефицита сейсмостойкости (далее - Id) зданий с применением расчетных процедур нелинейного статического метода, реализованных в SAP2000. Реализована идея графическим способом обосновать математическое выражение, предложенное для определения величины Id с учетом поправки за возраст здания. В качестве основных расчетных предпосылок принималось, что при определенных условиях изменение срока службы здания (далее - Tst) будет вызывать изменение расчетного ускорения колебаний пропорционально кубическому корню из Tst и что в течение срока службы здания землетрясение, способное вызвать сильное повреждение (или разрушение) его конструкций, произойти может. Изменение возраста здания к моменту проведения оценки величины Id принималось распределенным по показательному закону. В качестве одного из критериев соответствия объективности предложенной формулы для оценки Id принималась величина, соответствующая окончанию срока Tst. Такая величина Id должна иметь значение, подтвержденное результатами обследования технического состояния зданий в сейсмических районах. По уточненной формуле построены графики зависимости Id (Tst) при рассмотренных значениях сотрясаемости территории и времени ожидания землетрясения. Полученные результаты можно применить для выполнения требований пункта 6.19.11 СП 14.13330.2018, и использовать в качестве дополнения к расчетным положениям «Методики по обследованию зданий типовой застройки с целью определения их сейсмостойкости и необходимости сейсмоусиления» (Камчатгражданпроект, 2009).
Бесплатно
Обработка осадков сточных вод гальванических производств
Статья научная
В процессе очистки сточных вод гальванических производств всегда образуются осадки, состав и количество которых зависят от химического состава и расхода сточных вод и методов их обработки. В работе освещены апробированные в практике методы подготовки таких осадков к утилизации. Описано получение из химнеликвидов, гальванических и аккумуляторных электролитов антисептического состава для древесины и двухкомпонентного состава для одновременного антисептирования и тонирования древесины под красное дерево. Приведен способ переработки осадков сточных вод гальванических производств в концентраты цветных металлов, пигментные пасты, а также раскисляющие добавки для металлургической выплавки меди. В работе также представлена технология извлечения цветных металлов из осадков сточных вод гальванических производств методом выщелачивания соляной кислотой и аммиачной водой. В процессе такой обработки первоначально из осадков готовят суспензию с определенным соотношением твердой фазы к жидкой, затем ее последовательно обрабатывают соляной кислотой и аммиачной водой. После образования растворимых аммиачных комплексов меди, цинка, железа и др. суспензию подают в фильтр, в котором она разделяется на осадок и фильтрат, содержащий указанные аммиачные комплексы. Далее фильтрат нагревают для удаления газообразного аммиака и образования суспензии, содержащей оксиды и гидроксиды цветных металлов. Полученную суспензию фильтруют; осадок (концентрат металлов) сушат, после чего направляют его на склад готовой продукции и далее на предприятия цветной металлургии; фильтрат отводят на очистные сооружения химически загрязненных сточных вод для нейтрализации.
Бесплатно
Образцы профессионального мастерства - основа образования градостроителей
Статья научная
В своей статье автор, первый выпускник ЧПИ по специальности «Градостроительство», обращается к истокам градостроительного образования на Южном Урале, обосновывает значимость социокультурных знаний о территории для инженера-планировщика-градостроителя. Прослеживая полувековой путь отечественного градостроительства, автор Градостроительной доктрины России ставит на передней план профессионализм как основу обучения и становления инженера-градостроителя.
Бесплатно
Определение динамической нагруженности гидротехнического сооружения транспортным потоком
Статья научная
Проведено исследование вибронагруженности плотины Шершневского водохранилища в зимний период. Полученные экспериментальные результаты позволяют вычислить жесткостные и демпфирующие коэффициенты бетонного основания плотины. С помощью рассчитанных экспериментальных значений можно определить предельные значения параметров вибронагруженности в контролируемых точках, и определить реакцию системы «плотина-основание» на различные сочетания нагрузок с учетом определенных по натурным данным отклонений от проектных состояний, в частности определить немонолитность профиля, раскрытие шва под напорной гранью, глубину раскрытия.
Бесплатно
Определение коэффициента динамичности при расчете балки, падающей на упоры
Статья научная
Решается задача определения коэффициента динамичности при падении балки на упоры. Проведен анализ влияния различных факторов на величину коэффициента динамичности и на величину максимальных напряжений, возникающих при таком ударе в балке.
Бесплатно
Определение коэффициента теплопередачи грунтового массива в процессе зимнего бетонирования
Статья научная
В статье рассмотрен вопрос оценки одного из важнейших технологических параметров зимнего бетонирования - коэффициента теплопередачи ограждения твердеющего бетона. Изложена проблема расчета коэффициента теплопередачи грунтового массива и сделан вывод о невозможности использования для его расчета стандартных формул, основанных только на теории теплопроводности. Сформулирована задача расчета коэффициента теплопередачи грунтового массива и для ее решения применены приемы математической физики и теории решения дифференциальных уравнений. Используя стандартное дифференциальное уравнение теплопроводности и задавшись граничными условиями его применения, а также используя метод интегрального преобразования Лапласа, получили решение данного уравнения. Таким образом, аналитическим путём получены формула для расчета величины тепловых потерь выдерживаемого бетона в грунтовый массив, а также формула для расчета величины коэффициента теплопередачи грунтового массива. Показано, что размерность выражения для расчета величины коэффициента теплопередачи грунта полностью совпадает с размерностью коэффициента теплопередачи.
Бесплатно
Статья научная
Представлено описание методики и примера настройки расчетного случая для выполнения численного моделирования ветрового воздействия на модель одиночного здания согласно аналогичному полунатурному эксперименту. В статье представлено решение задачи обтекания воздушным потоком профиля одиночного здания с использованием конечно-элементного анализа в пакете ANSYS FLUENT и сравнение результатов с данными, полученными в аэродинамической трубе. Использование компьютерного моделирования является актуальным в настоящее время, так как этот метод значительно ускоряет решение задач и позволяет наглядно визуализировать полученные результаты, а также дает возможность проведения сравнения данных результатов с ранее полученными экспериментальными данными. Графическое представление результатов, полученных в ходе данного исследования, позволяет решать задачи сравнения и верификации опытных данных, полученных опытным путем на масштабных моделях.
Бесплатно
Определение наиболее рациональной этажности современных офисных зданий
Статья научная
В настоящее время в России строится большое количество коммерческой недвижимости, в том числе многоэтажных офисных зданий. Зачастую реализованные инвестиционные проекты оказываются нерентабельными вследствие неверных прогнозов арендных ставок, неучтенных расходов, нестабильной экономической ситуации и, в том числе, завышения этажности здания. В результате объекты оказываются невостребованными и не приносят желаемого дохода, собственник несет финансовые потери и в некоторых случаях вынужден менять назначение помещений либо искать иные пути извлечения дохода из построенной недвижимости, чтобы вернуть затраченные на реализацию проекта средства и получить хотя бы часть планируемой прибыли. Чтобы избежать реализации заведомо невыгодных проектов, необходимо производить расчеты экономической эффективности строительства с учетом реальной рыночной ситуации и руководствоваться этими расчетами при определении этажности здания. Особое влияние на показатели эффективности инвестиционного проекта оказывает дисконтирование, так как эта операция обесценивает денежные потоки, приходящие в будущем. В данной работе рассматриваются основные составляющие инвестиционного проекта строительства офисного здания, на которые оказывает влияние этажность здания. В качестве основного критерия эффективности принимается показатель чистой текущей стоимости (чистого дисконтированного дохода, NPV). В работе построена экономико-математическая модель определения наиболее рациональной этажности офисного здания. Определена рациональная этажность и чистая текущая стоимость проектов офисных зданий в крупных городах России. В результате было обнаружено, что строительство высотных зданий на данный момент оправдано только в Москве.
Бесплатно
Определение осадки буроинъекционных свай с контролируемым уширением
Статья научная
В статье описана модернизированная конструкция буроинъекционной сваи, которая позволяют выполнять весь комплекс работ по усилению фундаментов реконструируемых зданий без ударных, механических и динамических воздействий. Предложен алгоритм расчета осадки буроинъекционных свай с контролируемым уширением, а также его сравнение с нормативными решениями и экспериментальными данными, полученными на строительной площадке в городе Тюмени. Представлен прогноз изменения напряженно-деформированного состояния грунтового массива под фундаментом здания при определении его осадки. Показано, что значение осадки главным образом зависит от расчётного сопротивления грунтового массива, модифицированного в процессе устройства буроинъекционной сваи, как по боковой поверхности, так и под нижним концом. Аналитические решения, приводимые в статье, позволяют более точно определять значение осадки с учетом изменения механических характеристик грунта и остаточных напряжений при формировании уплотненной зоны.
Бесплатно
Определение осадок и коэффициентов жесткости при расчете фундаментов на неоднородном основании
Статья научная
Предложен алгоритм расчета осадок и коэффициентов жесткости неоднородных грунтовых оснований. Алгоритм нашел применение при проектировании ряда построенных сооружений.
Бесплатно
Статья научная
В статье рассматривается методика определения поправочных коэффициентов к компрессионному модулю деформации для региональных пылевато-глинистых грунтов, не вошедших в нормативные документы.
Бесплатно
Определение причин трещинообразования в стенах трехэтажного жилого здания
Статья научная
Приведены результаты изучения причин трещинообразования в трехэтажном жилом здании в г. Златоусте. Для выяснения причин появления трещин в стенах здания потребовалось проведение инженерно-геологических изысканий. По результатам изысканий определены грунты, залегающие в активной зоне основания, выявлены линзы техногенной «верховодки», выполнены необходимые расчеты по определению показателей физико-механических свойств грунтов, подготовлены графические иллюстрации. Показано, что фундаменты здания опираются на разносжимаемые грунты, относящиеся к техногенному и делювиальному генетическим типам, в частности фундаменты наружных стен - на природный грунт (суглинок твердый dQ), а фундамент внутренних стен - на насыпные грунты, классифицирующиеся как свалка отходов производства (шлак, известь).
Бесплатно
Определение усилий в стрежнях фермы в процессе колебаний
Статья научная
Построен алгоритм решения задачи перехода от узловых перемещений фермы в процессе колебаний к усилиям и напряжениям в её элементах. Дано приложение алгоритма к задаче колебаний плоской фермы при выключении (обрушении) раскоса.
Бесплатно
