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: 650
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
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
