Статьи журнала - Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия: Строительство и архитектура
Все статьи: 612
Статья научная
Проведены исследования скорости воздушного потока в выходном канале шахты естественной вентиляции МКД при различных температурах окружающего воздуха, а также представлены математические выражения для определения мощности, вырабатываемой ветрогенератором. Предложен альтернативный источник энергии, использующий ресурсы многоквартирного дома для получения электроэнергии. Разработанный источник автономного электроснабжения на основе восходящих тепловых потоков возможно использовать для освещения лестнично-лифтовых узлов, подвальных и чердачных помещений. Проведённые исследования и измерения показали целесообразность и актуальность проделанной работы и перспективы дальнейших исследований в этом направлении.
Бесплатно
Разработка интегрального показателя функционального качества строительного объекта
Статья научная
Качество строительства - один из ключевых факторов, определяющих состоятельность и перспективы развития данной области практической деятельности (материального производства). Показатели качества характеризуют степень соответствия пригодности строительного объекта определенного функционального назначения требуемым параметрам эксплуатационных условий, эффективности и надежности функционирования. Разработка рациональных решений, направленных на достижение показателей качества строительной продукции, и их практическая реализация являются постоянно актуальной задачей архитектурно-строительной и производственной деятельности, требуют развития и совершенствования соответствующих методов исследований. Целью исследований в данной статье являются выявление условий и разработка методического обоснования для управления процессами формирования показателей качества строительных объектов на различных этапах (периодах) жизненного цикла. Основным результатом исследования является разработка положений научной гипотезы об оценке возможных решений с использованием интегрального показателя функционального качества строительного объекта. Данный показатель принят на основе главного результата системного анализа решений по формированию и реализации функционального качества строительного объекта на различных этапах (обязательных и возможных) жизненного цикла. Предложенную концепцию можно рассматривать как направление расширения возможностей в отношении управления производственными процессами, обеспечивающими достижение показателей качества строительных объектов различного функционально-технологического назначения.
Бесплатно
Статья научная
Рассматривается модификация методики разработки организационно-технологической документации в строительстве с применением технологий информационного моделирования на примере информационной модели проекта производства работ - на возведение вертикальных цилиндрических резервуаров с внешними площадками обслуживания. С применением новой методики предполагается повысить уровень организационно-технологической надежности строительно-монтажных работ.
Бесплатно
Статья научная
Разработаны составы серии самоуплотняющегося бетона классов В30-В40. Установлено, что на стабилизацию реологических свойств самоуплотняющейся бетонной смеси наибольший эффект оказывает тонкомолотый доменный гранулированный шлак. С целью получения высокой подвижности бетонных смесей и требуемых свойств бетонов, при использовании поликарбоксилатов необходимо применение чистых крупных и мелких заполнителей (песок и щебень) и исключение в их составе присутствия глинистых минералов.
Бесплатно
Разработка составов магнезиального пенобетона, модифицированного кристаллическими затравками
Статья научная
Настоящее исследование направлено на разработку составов магнезиального пенобетона. Магнезиальное вяжущее, полученное из отходов горнодобывающей промышленности способно к высокому набору прочности в естественных условиях. Выдвинуто предположение о возможности получения качественной ячеистой структуры магнезиального пенобетона за счет использования кристаллических затравок. Для формирования системы пор в ячеистом пенобетоне были использованы современные виды пенообразователей. Представлено влияние чистого оксида магния в виде кристаллической затравки различных концентраций на физические свойства дисперсных систем. Выявлено количественное содержание затравки в различных пробах пенобетона. Проведен анализ фазового состава с помощью дериватограмм.
Бесплатно
Разработка учебных курсов по методике инноваций для магистерской программы по гранту В. Потанина
Статья научная
В статье дается краткая аннотация проекта по гранту В. Потанина - разработка магистерских программ по направлению «Строительство». Актуальность новых магистерских курсов обусловлена переходом мировой экономики к новому технологическому укладу. Новые учебные модули формируют у обучаемых инновационное мышление, профессиональные и социальные компетенции, навыки самоорганизации в творческой работе. Кратко описывается содержание единого цикла новых учебных курсов по методам инноваций в строительстве: «Функционально-стоимостной анализ», «Теория решения изобретательских задач», «Планирование эксперимента» и «Патентоведение», внедряемых в рамках действующей магистерской программы. Курсы связаны в единый цикл сквозной логикой НИР магистра и учебными заданиями. Дается аннотация выпущенных учебных пособий для магистрантов инновационных программ обучения. Описаны формы демонстрации результатов проекта в вузе и сторонних организациях. Приведены результаты выполнения образовательного проекта: количество учебных пособий, заявок на изобретения, статей, количество поступивших в аспирантуру. Отмечены трудности в реализации проекта.
Бесплатно
Раннее нагружение бетона в условиях различной влажности
Статья научная
Описаны экспериментальные данные по исследованию характера изменения прочности бетона в различных влажностных режимах выдерживания в сочетании с приложенной к нему внешней нагрузкой на ранних этапах набора прочности бетоном.
Бесплатно
Расчет аэрационного режима нарушенных территорий
Статья научная
Представлено описание методики расчета аэрационного режима нарушенных территорий, имеющих различные формы техногенного рельефа. Методика основана на результатах экспериментальных исследований методом физического моделирования в аэродинамической трубе. Полученные закономерности обтекания воздушным потоком техногенных форм рельефа были использованы для разработки табличных аналогов, которые являются основой для составления карт аэрационного режима, используемых в градостроительном проектировании на восстанавливаемых нарушенных территориях. Актуальность исследования аэрационного режима обусловлена необходимостью формирования благоприятного микроклимата, в частности, в парках и зонах отдыха, размещаемых на нарушенных территориях. Цель составления такой карты состоит в определении местоположения зон пониженных скоростей (зона комфорта) и повышенных скоростей (зона дискомфорта), например, в прибрежных частях парка, зонах отдыха на воде, а также для выбора градостроительных мероприятий для ветрозащиты или интенсификации проветривания территорий.
Бесплатно
Расчет безопасного ресурса зданий и сооружений
Статья научная
Изложен логико-вероятностный подход к оценке технического состояния зданий и сооружений, основанный на взаимосвязи информационной энтропии несущего каркаса объекта и его риска аварии. Приведена математическая модель расчета физического износа здания. Показана зависимость безопасного ресурса объекта от величины риска аварии на момент окончания строительства
Бесплатно
Расчет ветровых нагрузок с учетом локальных изменений скорости ветра в застройке
Статья научная
Объектом исследования является ветровой режим городской застройки как фактор, который необходимо учитывать при расчетах ветровой нагрузки. В процессе исследования проводились эксперименты численного моделирования процесса обтекания воздушным потоком зданий в программном комплексе AnsysFluent. Для получения достоверных сведений о количественной и качественной картинах распределения воздушного потока в застройке исследование проводилось в два этапа. Были получены данные о значениях скоростей и характере распределения воздушного потока в застройке, разработана общая методика учета локальных увеличений скорости ветра при расчетах ветровой нагрузки на здание. Выведена расчетная формула для определения ветровых нагрузок от трансформированного воздушного потока. В рамках разработанной методики исследования определен важнейший параметр учета локальных изменений скорости - эффективная ширина потока, позволяющий учитывать геометрические параметры застройки. Полученные результаты свидетельствуют о высоком уровне влияния трансформированного воздушного потока на здание.
Бесплатно
Статья научная
Рассматривается экологическая эффективность производства магнезиальных вяжущих на основе отходов горнодобывающих производств по технологии интенсифицированного обжига. Обоснована важность перехода к технологиям со сниженными выбросами углекислого газа в атмосферу. Описаны основные разрушительные последствия, вызванные избытком углекислого газа с глобальной и локальной точки зрения. Приведен расчет выбросов углекислого газа вследствие термического разложения карбонатных минералов шихты. Приведен расчет выбросов углекислого газа, являющегося продуктом сгорания топлива для обжиговой установки. Исследован процесс выделения газов из шихты в процессе термической обработки доломитизированных горных пород, установлено отсутствие выделения газов, содержащих хлор, из добавок-интенсификаторов. Произведено сравнение углеродного следа технологии магнезиальных вяжущих с технологией производства портландцемента. Сделан вывод об актуальности частичной замены портландцемента на альтернативное экологически эффективное магнезиальное вяжущее при производстве строительных материалов.
Бесплатно
Расчет остаточного ресурса строительных конструкций зданий и сооружений
Статья научная
В статье предлагается метод отслеживания технического состояния конструкции за время ее эксплуатации и последующая экстраполяция полученных параметров до достижения конструкцией предельных значений
Бесплатно
Статья научная
В статье рассматривается один из простых и эффективных способов термообработки бетона стен и перекрытий, возводимых в тоннельной опалубке, - метод конвективного прогрева. Актуальность данного вопроса обусловлена потребностью в качественной термообработке бетона тонкостенных конструкций при нормируемом времени выдерживания и сокращении энергетических затрат за счет повышения эффективности использования тепловой энергии. Классифицируются разновидности метода конвективного прогрева по принципу подведения теплового потока к прогреваемой конструкции: традиционный камерный прогрев, камерный прогрев с воздуховодами, конвективный прогрев с приопалубочными шторами. Приведена методика расчета параметров выдерживания бетона тонкостенных монолитных конструкций в зимних условиях с использованием конвективного прогрева и основные принципы выбора генераторов тепла.
Бесплатно
Расчет прочности элемента железобетонной балки
Статья научная
Построен алгоритм и ЭВМ-программа расчёта плоских элементов железобетонных балок по нелинейной деформационной модели (НДМ). Предложен алгоритм автоматизированного подбора арматуры. Сделано сопоставление с результатами, полученными по формулам СНиП.
Бесплатно
Расчет сваи на действие вертикальной и горизонтальной сил
Статья научная
Дано решение о продольно-поперечном изгибе стержня, который защемлен верхним и нижним концами и нижней своей частью погружен в песчаную подсыпку. Работа выполнена в связи с проектированием свайных фундаментов для объектов, возводимых в условиях вечной мерзлоты.
Бесплатно
Статья научная
Рассматриваются различные виды обжигового оборудования, применяемого в производстве строительных материалов и изделий, приводятся достоинства и недостатки рассматриваемых конструкций. Предложено использование сверхкоротких (до 20 м) вращающихся печей для опытно-промышленных технологических линий по производству мелкодисперсных порошков (вяжущих строительного назначения) с максимальной температурой обжига не более 800 °С. На примере процесса термической обработки модифицированной карбонатной шихты произведен расчет теплового баланса, подтверждающий возможность использования данного типа оборудования для получения малых промышленных партий материала (не более 2 т/ч) с целью апробации инновационных технологий без повышенных капиталозатрат на установку дорогостоящего полноразмерного обжигового оборудования вращающегося типа.
Бесплатно
Расчёт железобетонных дымовых труб на основе диаграмм деформирования бетона и арматуры
Статья научная
Описан способ расчёта стволов железобетонных дымовых труб с использованием диаграмм деформирования бетона и арматуры. Расчётная схема принимается в виде защемлённого в основании консольного стержня. Изгибающие моменты определяются из расчёта по деформированной схеме (геометрическая нелинейность) с учётом нелинейности деформирования бетона и арматуры (физическая нелинейность). Постановка задачи, принятые физические зависимости полностью соответствуют требованиям действующих норм проектирования, что даёт принципиальную возможность для внедрения разработанного способа расчёта и компьютерной программы в проектную практику. Приведены примеры расчётов в сравнении с существующей ныне методикой расчёта дымовых труб, которые выявили значительные погрешности существующей методики и показали перспективность применения предлагаемого способа расчёта.
Бесплатно
Статья научная
В данной работе приводятся результаты исследований устойчивости двухслойных уступов откосов грунтовых выемок при упругопластическом распределении напряжений. Задача об определении устойчивости двухслойного уступа весьма полезна в практической инженерной деятельности. В частности, возможны ситуации, когда на поверхность откоса был насыпан грунт, который в течение длительного времени слежался, поскольку находится на откосе уже длительное время. Точность решения задачи об устойчивости уступов откоса ввиду невозможности абсолютно точно определить физико-механические характеристики грунтов, слагающих откос, представляется весьма относительной. С другой стороны, точные решения этой задачи в упруго-пластической постановке весьма трудоёмки с точки зрения применения математического аппарата. Поэтому авторы сочли необходимым выполнить сравнение результатов упругого и упругопластического решений задачи об устойчивости уступов откосов. С этой целью были определены численные значения напряжений в различных точках выбранной расчётной модели при помощи метода конечных элементов, а также на основе использования методов теории функций комплексного переменного. В результате расчётами установлено, что даже при наличии в грунтовом массиве двухслойного уступа откоса пластических областей коэффициент устойчивости, определённый при решении упругой и упругопластической задач, практически одинаков.
Бесплатно
Статья научная
Предлагается эффективное решение проблемы закрепления подпорной стенки подземного трехуровневого паркинга путём дополнительного устройства в верхней части буроинъекционных анкерных свай. Приведен анализ результатов статических испытаний буроинъекционных анкерных свай с построением графиков зависимости осадки свай от нагрузки. Выполнены расчеты по определению основных параметров анкерных свай по результатам численного моделирования: длина, шаг и несущая способность. Для численного моделирования совместной работы подпорной стенки и буроинъекционных анкерных свай допустимо использовать программный комплекс Plaxis 2D. Результаты аналитических решений, приводимых в статье, позволяют с точностью до 22 % определить перемещение буроинъекционной анкерной сваи от действующей выдергивающей нагрузки в сравнении с контрольными полевыми статическими испытаниями в глинистых грунтах.
Бесплатно
Статья научная
Город Челябинск расположен на маловодной территории Урала, поэтому крайне остро стоит вопрос о рациональном использовании водных ресурсов градообразующих промышленных предприятий, одним из которых является один из самых крупнейших трубопрокатных заводов России - Челябинский трубопрокатный завод. В данной статье были рассмотрены действующие на предприятии методы очистки и использования кислых и промышленно-ливневых сточных вод, которые в настоящее время технически и морально устарели. Они не соответствуют действующей тенденции по охране окружающей среды и комплексного использования водных ресурсов. На предприятии уже проходит запуск очистных сооружений кислого стока, которые позволят возвращать в оборот нейтрализованные и очищенные стоки обратно в оборотные циклы предприятия. Перевод предприятия на замкнутый оборотный цикл поможет снизить количество воды, забираемой из реки Миасс на технологические нужды предприятия. Одним из источников воды на производственные и технологические нужды являются поверхностные сточные воды, которые на данный момент сбрасываются в озеро Шелюгино. В связи с этим был проведен отбор проб и лабораторные анализы, по полученным результатам которых даны рекомендации по реконструкции и модернизации существующих очистных сооружений поверхностного стока.
Бесплатно
