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
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
Статья научная
Проблема энергосбережения в жилищно-коммунальной сфере в настоящее время является весьма актуальной. Решение этой задачи возможно прежде всего за счет разработки и реализации в системах автоматизации оптимальных алгоритмов управления процессами отопления и теплоснабжения в целом. Рассматривается проблема выбора температуры и расхода теплоносителя по критерию минимума затрат электрической энергии на перекачку и сокращения тепловых потерь при его транспортировке по теплопроводам. При решении задачи учитываются характеристики теплопотребляющего оборудования и то значение теплоты, которое, собственно, необходимо для поддержания требуемой температуры микроклимата зданий. Также при этом считается, что коэффициент полезного действия (КПД) сетевых насосов зависит от подачи - расхода перекачиваемой среды, а объект теплоснабжения представляется эквивалентным отопительным прибором. Данная задача представляет собой условную задачу оптимизации с двумя аргументами. Решение задачи приводит к необходимости отыскания корней полного алгебраического уравнения четвертой степени, в работе для этого использовали известные онлайн-калькуляторы. Приведены данные расчета оптимальных температуры и расхода для конкретных условий. Численными исследованиями подтверждено, что в используемых в работе экстремальных точках действительно достигается локальный минимум критерия оптимизации. Указаны способы определения параметров отопительного прибора, являющегося расчетным эквивалентом теплопотребляющего оборудования объекта как по эксплуатационным, так и по расчетным данным, используемым при проектировании системы теплоснабжения. Установлено, что в тепловых сетях следует применять качественно-количественное регулирование процесса теплоснабжения, т. е. при изменении температуры наружного воздуха необходимо изменять не только температуру теплоносителя, но и его расход. Следует подчеркнуть, что в настоящее время в подавляющем большинстве случаев используется качественный метод регулирования процесса теплоснабжения. Полученные результаты могут быть использованы в составе алгоритмического обеспечения современных систем управления теплоснабжением.
Бесплатно
Оптимизация календарных планов по критерию неравномерности трудовых ресурсов
Статья научная
Являясь одним из технико-экономических показателей календарного плана, коэффициент неравномерности трудовых ресурсов (коэффициент неравномерности движения рабочих) kн отражает распределения трудовых ресурсов по времени, отвечает за оптимизацию и регулирование сроков строительства, является основой для расчета количества временных зданий на строительной площадке, что в свою очередь определяет потребность в площади на размещение этих зданий на строительной площадке. Проблема заключается в отсутствии в общедоступных источниках обоснованных данных значений данного коэффициента, а также нормативных требований по его ограничению и расчету. Для решения данной проблемы предложена новая методика определения максимального значения kн исходя из проектируемой или требуемой продолжительности установившегося потока при поточном методе производства работ. Для этого было проведено математическое моделирование различных вариантов эпюр графика движения рабочих при фиксировании значений продолжительности и трудоемкости. Данное вариантное моделирование позволило получить зависимость kн от времени установившегося потока. Определена математическая зависимость для назначения предельного kн в период времени установившегося потока, равная от 25 до 100 % от полной продолжительности работ, что позволяет динамически изменять kн в зависимости от конкретных условий проектирования календарного плана и общей организации и управления строительным проектом.
Бесплатно
Оптимизация микроклимата в православном храме методом числового моделирования воздушных потоков
Статья научная
Несмотря на строгие правила проектирования и устройства культовых сооружений, зачастую в современных храмах возникают определенные проблемы с отоплением и вентиляцией. В сложном по форме здании необходимо организовать надлежащий воздухообмен и обеспечить должный прогрев воздуха по всему пространству, рассчитать геометрию естественных потоков и приточных струй, обеспечить удаление загрязненного воздуха в обход участков скопления людей и защитить настенные росписи и предметы искусства от оседания частиц сажи и грязи. Описанные выше проблемы актуальны для Свято-Вознесенского собора г. Магнитогорска. Несмотря на относительно небольшой срок эксплуатации здания, вид его внутреннего убранства значительно отличается от первоначального вида: внутренние поверхности стен храма закопчены настолько, что в верхней половине уже не различимы фрески и росписи. Следует срочно принимать меры для его спасения. Решать поставленные задачи предложено с помощью электронно-числовой модели тепловоздушных потоков. Проведенное исследование позволило сделать ряд рекомендаций направленных на улучшение вентиляции храма.
Бесплатно
Оптимизация составов тяжелых бетонов применением тонкодисперсных добавок
Статья научная
Представлены результаты экспериментальных исследований тяжелых бетонов, образование которых происходило при непосредственном участии таких структурообразующих элементов, как тонкодисперсный компонент и эффективный пластификатор. Установлено, что при использовании тонкодисперсных добавок наблюдаются отклонения от известных закономерностей взаимосвязи «состав - свойство» цементных композиционных материалов.
Бесплатно
Опыт получения автоклавного теплоизоляционного газобетона
Статья научная
Приводятся результаты исследований по созданию теплоизоляционного автоклавного газобетона. Для повышения прочностных характеристик в состав газосиликата введены нанотрубки и базальтовая фибра. Это приводит к дисперсному упрочнению ячеистого бетона и повышению прочностных характеристик изделий.
Бесплатно
Организация строительного контроля по параметрам энергетической эффективности
Статья научная
Посвящено вопросу повышения энергетической эффективности зданий. Приведена классификация дефектов теплозащиты. Определены практические меры организации строительного контроля качества устройства наружных ограждающих конструкций по параметрам энергетической эффективности.
Бесплатно
Основные аспекты развития архитектуры северных регионов
Статья научная
В представленной статье рассматриваются вопросы комплексного освоения Северных регионов и формирование опорных зон с развитыми научно-промышленными комплексами и комфортным жильем. Представлены предпосылки возникновения новых направлений в архитектуре Севера благодаря изучению истории северных жилых домов и обеспечения его жителей комфортными условиями более сотни лет назад. Этот опыт является бесценным материалом для создания типологических особенностей архитектурных и конструктивных элементов. Целью работы является выработка основных критериев развития новых архитектурных решений и конструктивных элементов, используемых для создания комфортных условий жизни человека в условиях севера. Задачами представленного исследования является: изучение архитектуры исторических поселений Севера, анализ объемно-планировочных и художественных решений, энергосбережения в жилых и общественных зданиях. Проведен краткий сравнительный анализ опыта использования промышленных предприятий и строительства жилья в разных регионах Севера с учетом сохранения экологии и энергоэффективных технологий.
Бесплатно
Статья научная
Современная городская застройка и территории существующих промышленных объектов все чаще диктуют свои условия для реализации новых проектных решений. Плотность уже построенных объектов запрещает применять ранее часто используемые забивные сваи, но в силу малой несущей способности грунтов основания приходится применять решения с использованием буронабивных свай. Предлагается новая методика расчёта на прочность обсадной трубы при бурении скважины в структурно неустойчивых грунтах при устройстве буронабивных свай. Данная методика расчёта позволяет на стадии проектирования рассчитать стенки буровой скважины на устойчивость, определить обжимающее давление стенок скважины, передаваемое на внешнюю поверхность обсадной трубы, и подобрать её сечение по разным видам материала изготовления. Конечной целью является снижение затрат на устройство фундаментов с помощью буронабивных свай за счет снижения материалоемкости конструкции.
Бесплатно
