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
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
Статья научная
Работа посвящена апробации сферолитно-решеточной модели структуры цементного камня при прогнозировании прочности цементных композитов с учетом фактора неоднородности строения матричного компонента.
Бесплатно
Статья научная
Приведен пример формирования уравнений равновесия разработанного метода дополнительных конечных элементов (МДКЭ) для физически нелинейного расчета плосконапряженных железобетонных конструкций (балок-стенок) по предельным состояниям.
Бесплатно
Принципы обеспечения огнезащитных свойств материалов
Статья научная
В статье приведен обзор современных решений для защиты от огня несущих конструкций с целью обеспечения стандартизированных условий по огнестойкости. Дано определение огнестойкости и теплопроводности конструкций, обозначены основные факторы, определяющие пожаробезопасность зданий и сооружений, аргументирована необходимость применения огнезащитных систем в строительстве, рассмотрены самые популярные способы их организации. Описаны основные группы материалов для защиты от высоких температур, препятствующие распространению открытого огня. Изложены основные принципы выбора огнезащитных материалов. Перечислены основные практические преимущества и недостатки огнезащитных материалов.
Бесплатно
Краткое сообщение
Рассмотрены основные схемы индивидуальных тепловых пунктов. Указаны основные принципы формирования математической модели. Предложена методика для проведения качественного анализа и сравнения получаемых результатов.
Бесплатно
Природные циклы подтопления территорий и учет их в градостроительном планировании
Статья научная
Рассматривается проблема безопасности территории Челябинской области, связанная с подтоплением и затоплением зданий и сооружений. Приводятся данные о влиянии природных циклов Земли на безопасность застраиваемых территорий. Предложен подход для решения проблемы прогнозирования риска возникновения чрезвычайной ситуации.
Бесплатно
Краткое сообщение
Рассмотрена модель системы вентиляции с переменным расходом воздуха, регулируемая по датчику углекислого газа, использование камеры статического давления для раздачи приточного воздуха на примере зрительного зала театра.
Бесплатно
Прогноз фактического риска аварии как основа риск-менеджмента строительного объекта
Статья научная
При решении задачи обеспечения конструкционной безопасности зданий и сооружений необходимо применять технологии риск-менеджмента. Обязательным этапом риск-менеджмента является прогноз ожидаемой ситуации риска аварии объекта.
Бесплатно
Проектирование и лабораторные испытания безнапорных железобетонных труб малого диаметра
Статья научная
В статье представлены результаты проектирования и лабораторных испытаний нового вида продукции, изготавливаемого по технологии виброформования с немедленной распалубкой свежеотформованного изделия и набором прочности в естественных условиях. Исследовано напряженно-деформированное состояние железобетонных труб для прокладки подземных трубопроводов, в зависимости от глубины заложения с учетом свойств массива грунта.
Бесплатно
Статья научная
В статье рассмотрен опыт использования отходов предприятий микробиологического синтеза по производству витаминов, лекарственных препаратов, антибиотиков и других видов продукции для изготовления химических добавок с целью улучшения основных свойств строительных материалов, изделий и конструкций. Установлено, что отработанный нативный раствор олеандомицина (ОНРО) и леворина (ОНРЛ) оказывает значительный пластифицирующий эффект на цементные композиции, увеличивая расплыв конуса из цементно-песчаного раствора (Ц : П = 1 : 3) на 25-30 % по сравнению с контрольным, что способствует сокращению расхода воды на 15 %. Предложенные добавки оказывают положительное влияние на пластичность бетонной смеси, эффективность их практически такая же, как и добавки С-3. Уменьшение расхода цемента в жестких бетонных смесях при сохранении постоянного значения водоцементного отношения позволило сэкономить его на 10-12 % без снижения прочности бетона. В керамзитобетонных смесях за счет применения добавки ОНРО в количестве 0,15 % от массы цемента сокращён расход воды на 20 % при одинаковой жесткости по техническому вискозиметру. Это способствовало увеличению прочности керамзитобетона на 22 %, повышению модуля упругости на 13,7 %. При проведении исследований разработаны схемы усреднения отработанных нативных растворов, использование которых позволяет исключить колебания в вещественном составе и повысить коэффициент однородности не менее чем в три раза комбинированных партий раствора по сравнению с отдельными его сливами. На заводе железобетонных изделий с применением предложенных добавок изготовлены плиты перекрытия, бордюры для дорог, сваи и другие изделия с хорошими технико-экономическими и эксплуатационными показателями.
Бесплатно
Производство железобетонных изделий в Байкальском регионе и профессиональные риски
Статья научная
Строительная отрасль набрала большие обороты в современной экономике. Все больше привлекается рабочая сила, техника и одновременно с этим растут профессиональные риски и уровень травматизма. По данным Росстата, в строительстве доля работников, занятых во вредных условиях труда, составляет 20,2 % от общего количества работающих. Среди строительных организаций по травматизму и вредным и опасным условиям труда выделяется производство железобетонных изделий. В работе рассмотрено современное состояние производства железобетонных изделий в мире, России и Байкальском регионе. Цель исследования - сравнительная оценка профессиональных рисков на объектах производства железобетонных изделий Иркутской области и республики Бурятия. Оценку профессиональных рисков проводили в соответствии с требованиями ГОСТ 12.0.230.4-2018 и ГОСТ 12.0.230.5-2018. На трех ведущих предприятиях Иркутской области и Бурятии провели оценку удельных профессиональных рисков (в пересчете на тысячу тонн отгруженной продукции). Установлено, что профессиональные риски работников основных профессий формовочных цехов идентичны, относятся к категории средних. Наибольшие профессиональные риски наблюдаются в республике Бурятия на Селенгинском заводе ЖБК. Предложены практические рекомендации по улучшению условий труда.
Бесплатно
Статья научная
В основу расчетной модели положено условие равенства деформаций на внутренней и наружной поверхностях стенки оболочки. В отличие от существующих методов расчетного определения температурных напряжений, применение предлагаемой модели исключает операции вычисления кривизны расчетного элемента от перепада температуры по толщине его стенки и реактивного момента, что упрощает расчеты.
Бесплатно
Профессиональные риски в строительстве и "регуляторная гильотина"
Статья научная
Строительная отрасль относится к отраслям промышленности с высоким уровнем травматизма и профзаболеваемости. Для строительных профессий характерны риски травмирования, обусловленные спецификой работы, а именно: высотные работы, при выполнении которых возможны падения с крыш, строительных лесов, лестниц и т.д.; земляные работы, сопровождающиеся обрушением траншей, эксплуатация землеройной техники; использование грузоподъемной техники: кранов, строительных лебедок; применение ручного и электроинструмента, большой объем ручного труда. Кроме того, строительные площадки загромождены и возможна реализация механических опасностей, таких как спотыкание, поскальзывание, запутывание в проводах и другие. Причины производственного травматизма могут быть успешно устранены путем реализации подходов, декларируемых регуляторной гильотиной, начатой правительством РФ в 2019 году. Цeлью настоящей рaботы является анализ основных изменений в законодательстве РФ, целей и задач «регуляторной гильотины» и современных подходов в управлении профессиональными рисками в строительств на основных стадиях технологического процесса. В работе идентифицированы опасности, реализуемые на разных стадиях строительно-монтажных работ, включающих в себя комплекс работ, выполняемых на строительной площадке при возведении зданий и сооружений. Разработан реестр опасностей и карты рисков.
Бесплатно
