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: 669
Подземно-наземный комплекс по управлению отходами
Статья научная
Статья затрагивает актуальные темы: утилизация и переработка твердых бытовых отходов и промышленных шлаковых отходов. Объектом проектного исследования является подземно-наземный комплекс по управлению отходами. Сформулирована концепция подземного комплекса по управлению отходами с функциями сортировки, сжигания, утилизации твердых коммунальных отходов. Предложена технологическая цепочка, выстроенная вертикально вниз с возможностью возврата вверх в виде энергии или прессованных тюков для продажи сырья. В технологии предлагается применять солнечные панели, производящие электроэнергию, которая вливается в общий энергетический баланс комплекса. Для резервации и сохранения электроэнергии запроектированы гравитационные энергонакапливающие элементы, позволяющие в нужный момент дополнить недостающую электроэнергию. Технология строительства комплекса базируется на двух изобретениях: «Способ формования железобетонных изделий посредством опускающегося бетона» и «Способ строительства подземного многоэтажного сооружения». Данная технология позволяет строить до глубины 100 метров, а с глубины 25 метров является практически безальтернативной. Все работы по производству монолитного каркаса выполняются на поверхности земли. Геомассив закрепляется горизонтальными грунтовыми анкерами и вертикальными буронабивными сваями с тросовыми затяжками анкеров. Результат - экономическая и технологическая эффективность. Инновационная технология позволяет строить не только подземные, но и наземные сооружения, а также применима к возведению жилых домов из блок-комнат.
Бесплатно
Покраска изделий из гранита Мансуровского месторождения методом объемной пропитки
Статья научная
Покраска облицовочных изделий из природного камня оказывает существенное влияние на показатель декоративности этих изделий. При этом лучшие показатели декоративности достигаются при объемной пропитке структуры камня клеевыми красящими составами. Предметом данного исследования является процесс покраски мансуровского гранита указанными составами. В ходе исследования были изготовлены окрашенные в разные цвета образцы гранита и изучено влияние технологических факторов на качество изделий из него. При этом было установлено, что окрашенные клеевой пропиткой поверхности камня устойчивы к воде, пролитым на них чаю, кофе, подсолнечному, трансформаторному и др. маслам. Основным результатом, полученным в ходе данного исследования, является теоретическое обоснование и экспериментальное подтверждение возможности покраски мансуровского гранита в различные цвета методом его объемной пропитки.
Бесплатно
Статья научная
Предлагается сборно-монолитное покрытие одноэтажного промышленного здания, состоящее из стропильных балок шириной 3 м, коробчатого поперечного сечения, ступенчато переменной высоты, ограниченной параболой третьей степени. Опираются балки на подстропильные конструкции, устанавливаются вразрядку и соединяются монолитной вставкой, дополняющей плиту верхнего пояса балки до единой плиты покрытия. Стропильные балки выполняют одновременно несущую и ограждающую функции. Высота покрытия в середине пролета 1,5 м вместо 3,75 м в типовом решении - при настиле ребристых плит по стропильным фермам. Покрытие отличается простотой устройства: минимально число подъемов и объем монтажной сварки, не требуется временных креплений, допускается совмещение монтажа и устройства монолитных вставок; конфигурация покрытия упрощает организацию водоотвода. Приводятся результаты для зданий с пролетами до 24 м со стропильной балкой шириной 3,0 м коробчатого поперечного сечения ступенчато переменной высоты.
Бесплатно
Покрытие промышленного здания на подстропильных рамах
Статья научная
Рассматриваются покрытия одноэтажных промышленных зданий каркасного типа. Отмечается, что ребристые плиты, стропильные и подстропильные конструкции в типовом решении представляют собой довольно громоздкие предварительно напрягаемые конструкции с высокой трудоемкостью изготовления и транспортирования; большая строительная высота покрытия увеличивает объем здания и эксплуатационные затраты; расстояние между поперечными осями - 6 или 12 м - не всегда достаточно для размещения оборудования цеха. Предлагается покрытие на подстропильных рамах из верхнего и нижнего поясов и вертикальных стоек, поддерживающих ограждающую часть в виде сплошной монолитной плиты на часто расположенных стропильных балках небольшой высоты. Расчеты конструкций выполняются с учетом неупругих деформаций по рекомендованным СП диаграммам деформирования: трехлинейной для бетона и двухлинейной для арматуры. Приводятся результаты для зданий с пролетами 30 и 24 м при шаге поперечных осей 18 м.
Бесплатно
Покрытие промышленного здания с консольно-балочной подстропильной системой
Статья научная
Предлагается покрытие одноэтажного промышленного здания каркасного типа, опирающееся на консольно-балочную подстропильную систему, состоящую из балок двух типов: первые монтируются на спаренные колонны (две колонны с расстоянием между ними 3,6 м), имеют длину 6,4 м и консоли в обе стороны по 1,4 м; вторые опираются на консоли первых и служат опорами для стропильных балок пролетом 24 м под ребристые плиты длиной 6 м. Обеспечивается шаг поперечных координатных осей здания 24 м. Рассматривается и второй вариант покрытия, в котором смежные подстропильные балки второго типа соединяются между собой поверху стержнями внешнего армирования, что повышает их прочность, жесткость и трещиностойкость. Выполнены расчеты всех балок по предельным состояниям первой и второй групп. Приводится технико-экономическое сравнение предлагаемых вариантов с типовым покрытием здания при шаге колонн 12 м и ребристых плитах длиной 6 м.
Бесплатно
Статья научная
Иркутская область занимает девятое место в России по количеству образовавшихся твердых бытовых отходов (ТБО) и третье в Сибирском федеральном округе (после Кемеровской области и Красноярского края). В то же время по объему переработки и утилизации отходов регион занимает одно из последних мест. Количество несанкционированных свалок велико. В сельской местности практически отсутствует практика централизованной утилизации отходов, местные жители складируют их на территории и возле домовладений, в лесополосах и лесных массивах, ближайших оврагах и балках и т. п. В последние годы очень существенно возросла рекреационная нагрузкой на Байкальскую природную территорию крайне. Остро стоит проблема несанкционированных свалок на острове Ольхон, Ольхонском, Иркутском и других районах, расположенных вдоль трасс, ведущих к озеру Байкал. В настоящей работе проведено обследование полигона твердых бытовых отходов (ТБО) в районе местности Имел-Кутул, расположенной в 12 км от Байкала и в 42 км от поселка Еланцы, введенного в эксплуатацию в 2011 году с позиции экологического риска. Установлено, что при пятилетней эксплуатации полигона эмиссия метана с поверхности изменяется в диапазоне от 4 до 18 мг/м3. Учитывая, что полигон расположен в сельской местности и пищевых отходов практически не выбрасывают, что подтверждают данные по морфологическому составу ТБО с острова Ольхон, можно заключить, что на данной стадии заполнения полигона, экологический риск для окружающей среды и персонала можно отнести к категории средних.
Бесплатно
Статья научная
На основании статьи 25 Градостроительного кодекса Российской Федерации проект генерального плана поселения, проект генерального плана городского округа подлежит согласованию с высшим исполнительным органом государственной власти субъекта Российской Федерации, в границах которого находится поселение или городской округ, в следующих случаях: в соответствии с документами территориального планирования субъекта Российской Федерации планируется размещение объектов регионального значения на территориях поселения, городского округа; предусматривается в соответствии с указанным проектом включение в границы населенных пунктов, входящих в состав поселения, городского округа, земельных участков из земель сельскохозяйственного назначения или исключение из границ этих населенных пунктов земельных участков, которые планируется отнести к категории земель сельскохозяйственного назначения; на территориях поселения, городского округа находятся особо охраняемые природные территории регионального значения. Факт основания рассмотрения генерального плана согласно указанной выше статье Градостроительного кодекса Российской Федерации не вызывает сомнения, постоянно возникает вопрос о законности непосредственно предмета рассмотрения, иными словами, полномочия ограничены лишь следующими пунктами: размещаемые объекты регионального значения на территориях поселения в соответствии с документами территориального планирования субъекта Российской Федерации; земельные участки, включаемые в границы населенных пунктов, входящих в состав поселения, из земель сельскохозяйственного назначения или исключаемые из границ этих населенных пунктов земельных участков, которые планируется отнести к категории земель сельскохозяйственного назначения; особо охраняемые природные территории регионального значения на территории поселения.
Бесплатно
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
Применение дисперсных алюмосиликатных отходов в технологии фoсфатных материалов
Статья обзорная
Разработано алюмофосфатное связующее на основе дисперсных отходов шамотного производства и ортофосфорной кислоты. На основе разработанного связующего получена клеевая композиция со сроком хранения не менее 1 года, а также жаростойкий газобетон с температурой применение 1500 °С и средней плотностью 600…800 кг/м3. Разработан жаростойкий фосфатный газобетон с применением алюмосиликатных отходов шамотного производства в качестве активной добавки в количестве 10 % от массы сухих компонентов. Показано, что введение добавки в газобетон повышает прочностные показатели при сохранении средней плотности на прежнем уровне в сравнении с бездобавочным газобетоном.
Бесплатно
