Статьи журнала - Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия: Строительство и архитектура
Все статьи: 632
Полуобратный метод конструирования функции прогибов при расчёте плит
Статья научная
В работе определены основные проблемы, связанные с известными методами расчета плит. Предложен метод расчета, позволяющий решить проблемы, возникающие при расчёте плит. Приведён пример конструирования функции прогиба предложенным методом, основанный на анализе формы деформации, для плиты, защемлённой по двум смежным торцам и свободной - по другим, нагруженной сосредоточенной силой, приложенной к свободному углу. Приведён пример конструирования одной из составляющих функции прогиба предложенным методом, основанный на анализе статического расчёта условной балки, для плиты, шарнирно опёртой по трём торцам и свободной с четвертого, нагруженной распределённой по всей площади нагрузкой.
Бесплатно
Построение аэродинамически устойчивой расчетной модели надземного газопровода с односторонней связью
Статья научная
Построена расчетная модель надземного газопровода, включающая устройство односторонней связи, предназначенное для гашения резонансных колебаний. Проведен временной анализ при нестационарных воздействиях, исследованы области аэродинамической устойчивости газопровода.
Бесплатно
Краткое сообщение
Предложена математическая модель переходных процессов в газопроводах, в явном виде определяющая распределение температур по длине газопровода. Кратко описан вывод системы дифференциальных уравнений, связывающих основные параметры газового потока. Структура полученных уравнений лучшим образом подходит для последующего применения численных схем.
Бесплатно
Построение математической модели физически нелинейных колебаний многоэтажного каркаса
Статья научная
Предложена математическая модель колебаний многоэтажного каркаса при упругопластической работе материала с восстанавливающей силой, изменяющейся по билинейному закону c разгрузкой. Физически нелинейный закон деформирования стоек этажей каркаса представлен в виде диаграммы жесткости «восстанавливающая сила - относительное перемещение». Диаграмма имеет многоцикловый характер и задаётся с помощью петель упругопластического гистерезиса, что позволяет учитывать повторную текучесть и разгрузку в этажах каркаса. Аналитические зависимости динамической восстанавливающей силы записаны для произвольного полуцикла диаграммы деформирования и для любого его участка: нагружения, упрочнения и разгрузки. Математическая модель может быть использована при временном анализе реакции строительных конструкций.
Бесплатно
Правила формализации экспертной информации при оценке риска аварии объектов строительства
Статья научная
Предложены правила формализации экспертной информации о техническом состоянии конструкций строительного объекта. Правила предназначены для прогноза риска аварии зданий и сооружений и используются при формировании законов распределения уровней надежностей в группах однотипных конструкций несущего каркаса.
Бесплатно
Статья научная
Актуальность исследования предопределена современным состоянием храмов и храмовых площадей в исследуемых городах. Большинство из них подверглись разрушительной реконструкции в советский период. Следствием этого явилось искажение не только самих храмовых площадей и их архитектурных доминант, но и трансформация исторического облика и «интерьерного» пространства самих городов (из-за утраты архитектурных доминант). Изменениям подвергся и силуэт города, а также характер их речных панорам в исторической зоне. Выявлены и приведены в систему композиции храмовых площадей четырех исторических сибирских городов - Тюмени, Томска, Омска и Барнаула; представлены особенности размещения храмовых площадей в планировочной структуре Тюмени, Томска, Омска и Барнаула; определены этапы формирования храмовых площадей в Тюмени, Томске, Омске и Барнауле; составлена сопоставительная таблица, позволяющая определять композиционную специфику храмовых площадей каждого исследуемого города по сравнению с тремя другими.
Бесплатно
Предпосылки развития идей нелинейности в современной архитектуре
Статья научная
Приводится краткий анализ основных предпосылок возникновения нелинейной архитектуры. Показано, почему замыслы, которые всего несколько десятилетий назад казались фантастическими, сегодня находят воплощение в проектах современных архитекторов. Рассматривается влияние различных культурных, научных и социально-экономических факторов. Приводятся доказательства того, что в основе кажущихся случайными нелинейных форм всегда лежит определённая художественная идея, а ее проектная реализация обеспечивается благодаря точному математическому расчету. Дается утверждение о том, что феномен нелинейной архитектуры правильно рассматривать именно как комплексное явление. Показано, как в «тигле» нелинейной архитектуры переплавляются идеи из различных и зачастую не смежных областей знаний. Доказывается, что анализ предпосылок развития и междисциплинарный подход в изучении вопроса нелинейной архитектуры позволит предсказать вектор возможного развития данного направления.
Бесплатно
Преимущества арматурного стального каната с точечным касанием проволок
Статья научная
Представлено аналитическое исследование сложного напряжённо-деформированного состояния стального спирального каната с точечным касанием проволок. Исследуемый канат используется в качестве напрягаемой арматуры железобетонных конструкций. В настоящее время СП 52-102-2004 содержит только два вида стальных канатов: К1400 и К1500, которые являются канатами с линейным контактом проволок. В таких канатах длина проволок наружного слоя зависит от длины проволок внутреннего слоя. При этом проволоки каждого нового навиваемого слоя длиннее проволок внутреннего слоя и, таким образом, проволоки наружного слоя являются более деформативными. Следовательно, они менее нагружены, так как в стальном канате при растяжении в самых длинных проволоках возникают минимальные напряжения, а в самых коротких проволоках возникают максимальные напряжения из-за разницы деформативных характеристик. Напряжения в проволоках всегда распределены неравномерно. В канатах с точечным касанием проволок длина проволок наружного слоя не зависит от длины проволок внутреннего слоя. То есть можно подобрать длину наружных проволок таким образом, что расхождение длин (деформационных характеристик) проволок разных слоёв повива будет минимальным. При этом расхождение напряжений в проволоках разных слоёв также будет минимальным. Следовательно, увеличится коэффициент использования прочности проволок, который является детерминирующим критерием оптимизации конструкции стального арматурного каната.
Бесплатно
Приближенный расчёт многоэтажных зданий на вертикальную нагрузку при образовании карстового провала
Статья научная
Рассмотрена приближенная методика расчета многоэтажных зданий рамной, связевой и комбинированной конструктивных систем при работе на вертикальную нагрузку над карстовыми провалами. Расчетная схема здания сводится к плоской вертикальной сетке, в которой отдельные рамы диафрагмы и диски перекрытий заменены условными сдвиго-изгибными стержнями. Методика позволяет учесть пространственную работу зданий и определить дополнительные усилия в несущих конструкциях.
Бесплатно
Приведение многослойных ограждающих конструкций к однослойным при тепловых расчетах
Статья научная
Рассмотрен вопрос приведения многослойных ограждений к однослойным при выполнении тепловых расчетов. Выполнен анализ состояния рассматриваемого вопроса в науке на сегодняшний период времени. Предложен алгоритм приведения двух и трехслойных однослойным и определения эквивалентного коэффициента температуропроводности. Для реализации данного алгоритма предлагается разработанное программное обеспечение. Для примера приводится расчет двух и трехслойной стеновой панели, приводятся графики распределения температур по толще ограждений.
Бесплатно
Статья научная
В данной статье изложено эмпирическое исследование по смешиванию пигментов и изменению их дозировки в разные стороны с целью получения большой номенклатуры расцветок декоративного бетона. Подобное исследование будет полезным руководством для лабораторий различных предприятий по производству железобетонных изделий и конструкций, желающих или уже вовсю применяющих пигменты базовых цветов. В ходе изыскания найдены сочетания цветов пигментов для замены коммерческих смесей пигментов (оранжевого, светло-коричневого, темно-коричневого), получены различные оттенки декоративного бетона заданного состава, проверены некоторые свойства бетонной смеси с железооксидными пигментами в ее составе, а также прочностные характеристики и параметры долговечности декоративного бетона, извлечен положительный экономический эффект при отказе от коммерческих продуктов и дополнительного оборудования для их хранения, подачи, дозирования и т. п.
Бесплатно
Применение вермикулита в битумных композициях и мастиках для дорожного строительства
Статья научная
В работе показана возможность применения вермикулита в битумных композициях и мастиках, предназначенных для дорожного строительства. Дана характеристика минерала вермикулита, а также продукта его переработки - вспученного вермикулита (ВВ). Проведены исследования по получению и испытаниям битумно-вермикулитовых композиций с использованием битумов нефтяных дорожных марок БНД 90/130 и БНД 60/90 и вспученного вермикулитового песка фракции 0,6-1,0 мм. Определены оптимальные соотношения «битум - ВВ» в композициях. Разработаны и испытаны в дорожных условиях битумно-вермикулитовые мастики (БВМ), показана их эффективность при ремонте асфальтобетонных покрытий в реальных условиях эксплуатации. Определена область применения БВМ: ремонт трещин и выбоин в асфальтобетонном покрытии, заделка температурных швов, гидроизоляция инженерных коммуникаций и мостовых сооружений.
Бесплатно
Статья научная
Компьютерно-графическая подготовка, включающая теорию традиционного геометрического моделирования и методы цифрового проектирования в среде программного продукта, сегодня является важной составляющей инженерного образования. В связи с этим модернизация учебных задач является актуальной. Целью данной работы является разработка алгоритма решения расчетно-графической работы из цикла конструктивных задач инженерно-строительного проектирования (строительной графики) с использованием САПР на основе перехода от традиционного метода решения данной задачи (построение 2D-чертежа вручную) к методу компьютерного геометрического моделирования. Рассмотрено применение геометрического 3D-моделирования в качестве полезного инструмента САПР для решения учебных (педагогических) и прикладных задач. Показана алгоритмизация решения задачи из цикла графических работ по учебному курсу «инженерная и компьютерная графика», которая является основой для решения задач инженерно-строительного проектирования. Приводится сравнение традиционного способа решения инженерной задачи и с помощью САПР. Показано, что применение методов компьютерного графического моделирования средствами современных САПР позволяет облегчить процесс решения задачи, подсчёта необходимых данных, визуализировать результаты и способствует овладению обучающимися универсальными и профессиональными компетенциями, необходимыми в профессиональной деятельности. Поэтому их применение целесообразно при решении прикладных задач в рамках учебного курса «инженерная и компьютерная графика» при подготовке студентов инженерно-строительного профиля.
Бесплатно
Применение кривых второго порядка для конструирования гладких каркасно-сетчатых поверхностей
Статья научная
Предложен графоаналитический алгоритм конструирования гладкой оболочки, опирающейся на плоский четырехугольный контур, каркас которой образован дугами кривых второго порядка.
Бесплатно
Применение метода ускоренной карбонизации в технологии бетонного производства
Краткое сообщение
Рассмотрен метод ускоренной карбонизации свежеуложенного бетона, при помощи которого можно достигать ускоренного набора прочности последнего, а также получать изделия с лучшими эксплуатационными характеристиками; полностью описаны ключевые моменты в применении методики карбонизации; продемонстрировано отсутствие отрицательного влияния данного метода обработки бетона на его структуру в долгосрочной перспективе; представлены экспериментально полученные и выявленные факторы, благоприятствующие протеканию процесса карбонизации; показана возможность применять газообразные отходы от сжигания твердого топлива и получение положительного экономического эффекта при использовании данного метода.
Бесплатно
Статья научная
Рассматривается задача о так называемом слое резких колебаний, показателе тепловой инерции и коэффициенте теплоусвоения материала. С помощью методов теории передаточных функций уточняются формулы для слоя резких колебаний. Показано, что использованный подход к решению задачи является более простым и, вследствие этого, более понятным и «прозрачным». Ранее в литературе указанные соотношения были получены путем непосредственного решения и анализа уравнения теплопроводности с соответствующими краевыми условиями. Из-за известных недостатков такого способа решения, как отмечается в литературе, отдельные исследователи предложили различные несогласованные друг с другом формулы. Использованный в данной работе метод частотных передаточных функций рекомендуется для развития теории теплоустойчивости ограждений и помещений в целом, которая актуальна и в настоящее время.
Бесплатно
Статья научная
Данная статья посвящена тому, как в задаче группового преследования добиться одновременного достижения преследователями своих целей. В модели преследования, рассматриваемой в статье, преследователь стремится достигнуть цели, придерживаясь сети прогнозируемых траекторий. Прогнозируемая траектория движения выстраивается в каждый момент времени. Такая траектория является составной кривой, учитывающей ограничения по кривизне. Преследователи настигают свои цели за время, зависящее от модуля скорости преследователя и минимального радиуса кривизны траектории преследователя. В статье производится анализ скорости движения преследователей и ограничений по кривизне их траекторий на предмет одновременного достижения целей. При многофакторном анализе в задаче группового преследования множества целей применяются методы многомерной начертательной геометрии. Для этого на плоскости проекций «радиус кривизны - скорость» на эпюре Радищева выводится семейство параллельных горизонтальных линий, соответствующее диапазону скоростей преследователя. Хотя по условиям задачи скорость преследователя является постоянной, диапазон скоростей вводится для получения функции зависимости скорости от радиуса кривизны. Затем на плоскости проекций (радиус кривизны, время достижения цели) строятся соответствующие образы семейства горизонтальных линий скоростей. Назначенное время достижения цели преследователем является одним из оптимизирующих факторов. В результате на плоскости проекций «радиус кривизны - время достижения цели» образуется множество точек пересечения с линиями скоростей с линией уровня назначенного времени достижения преследователем цели. Затем по линиям связи строим образы этих точек на плоскости проекций (радиус кривизны, скорость) с последующей полиномиальной регрессией. В результате получаем функцию зависимости скорости от радиуса кривизны траектории преследователя, чтобы достигнуть цели за назначенное фиксированное время. Затем на плоскости проекций (радиус кривизны, скорость) строится линия уровня скорости как второго оптимизирующего фактора. Полученная в результате пересечения линий точка и есть значения радиуса кривизны, скорости, чтобы достичь цели в назначенное время. Данный метод анализа скоростей в задачах группового преследования множества целей допускает получение результата в автоматизированном режиме без участия оператора и может представлять интерес для разработчиков БПЛА, оснащенных элементами искусственного интеллекта.
Бесплатно
Применение минеральных шламовых отходов в процессах синтезирования жидких фосфатных связок
Статья научная
Представлены результаты исследования шламовых отходов Самарского металлургического завода. Показана целесообразность совместного применения шламовых отходов и ортофосфорной кислоты для получения жидких фосфатных связок - затворителей жаростойких бетонов и растворов. Установлено, что исследованные шламы относятся к нанотехногенному сырью, а это обстоятельство значительно упрощает процесс синтезирования жидких фосфатных связок.
Бесплатно
Применение спутникового GPS-приемника ProMark2 для измерения горизонтальных смещений точек
Статья научная
Рассмотрена возможность применения спутниковых GPS-приемников ProMark2 для определения горизонтальных смещений пунктов. Приведены результаты экспериментальных работ.
Бесплатно
Применение топливосодержащих отходов для получения трещиностойких монолитных бетонов
Статья научная
Совместное введение расширяющегося компонента, пуццолановой добавки и химических соединений компенсирует усадку монолитных бетонов. Предлагается использование расширяющихся и кислых зол ТЭЦ и кремнийорганической жидкости с эффектом воздухововлечения.
Бесплатно
