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
Возможности улучшения технических характеристик бетонов на цементе с добавкой известняка
Статья научная
В статье рассмотрено влияние разного количества известняка в цементе и дополнительно вводимых добавок микрокремнезема и поликарбоксилатного суперпластификатора, на формирование структуры цементного камня и бетона и их технические характеристики. Исследование проведено на основе анализа прочностных характеристик, пористости, модуля упругости бетонных образцов и фазового состава цементного камня в бетоне с различными сочетаниями добавок. Из полученных результатов следует, что использование цемента с 30 % известняка без добавок суперпластификатора или комплекса с микрокремнеземом не обеспечит уровень технических показателей бетона по сравнению с цементом, содержащим до 10 % известняка. Попытки компенсировать этот эффект с помощью высокоэффективных добавок, таких как суперпластификатор и микрокремнезем, способствуют только поддержке технических показателей на уровне цемента без известняка. Из этого следует, что цемент с содержанием известняка до 30 % может быть использован только для проведения внутренних работ или для получения отделочных составов.
Бесплатно
Возможности управления жизненным циклом объекта строительства с применением ТИМ
Статья научная
На сегодняшний день одним из стремительно развивающихся направлений в управлении жизненным циклом строительного объекта является автоматизация проектирования, строительного контроля и других его этапов на основе скриптов или плагинов. При корректном применении таких алгоритмов возможно существенно уменьшить трудозатраты и обеспечить повышение производительности рабочего процесса. Необходимо отметить, что данная область технологий информационного моделирования (ТИМ) достаточно популярна, так, в интернете можно найти различные обучающие ресурсы, но в них, как правило, внимание сфокусировано на результате работы, без описания алгоритма, методики работы скрипта или плагина. В открытом доступе практически не содержится ТИМ продуктов для выполнения сложных процессов автоматизации. В данной статье представлено описание принципа работы скрипта «Контуры продавливания», разработанного в среде визуального программирования Dynamo, подробно рассмотрен каждый функциональный этап алгоритма, отмечены нюансы, при которых в алгоритме может возникать ошибка. Данный скрипт предназначен для использования при проектировании несущего остова здания или сооружения, а также при выполнении поверочных расчетов в ходе строительного контроля или при техническом обследовании объекта в процессе его эксплуатации.
Бесплатно
Статья научная
В данной работе представлен детальный анализ возможных вертикальных перемещений плиты перекрытия в программе СтаДиКон. Данное программное обеспечение позволяет проводить расчеты с высокой степенью точности и надежности, что особенно важно для проектирования современных строительных конструкций. В процессе работы был проведен расчет армирования плиты, в ходе которого была подобрана необходимая арматура, которая эффективно воспринимает заданные нагрузки, включая как статические, так и динамические воздействия. Особое внимание уделено методам определения необходимых параметров армирования, в том числе выбор типа и диаметра арматуры, а также расчет расстояний между стержнями. В результате исследования были разработаны схемы, иллюстрирующие результаты расчета вертикальных перемещений плиты перекрытия, что позволяет визуализировать поведение конструкции под воздействием внешних факторов. Также представлены данные о необходимой площади сечения дополнительного армирования при условии заданного основного армирования. Эти вычисления играют ключевую роль в выявлении слабых мест конструкции и позволяют оптимизировать расположение и размеры несущих элементов. Полученные результаты могут быть использованы для дальнейшего проектирования и анализа других конструктивных элементов зданий и сооружений, таких как балки и колонны. Таким образом, работа не только способствует более глубокому пониманию поведения плит перекрытия под воздействием нагрузок, но и предоставляет практические рекомендации для инженеров-строителей, стремящихся повысить надежность и долговечность строительных конструкций. В конечном итоге результаты данного исследования могут служить основой для разработки более эффективных методов проектирования и строительства, что имеет важное значение в условиях современного строительства, требующего высокой степени безопасности и устойчивости к внешним воздействиям.
Бесплатно
Вопросы оптимизации функционирования лазерного сканера в режиме измерения деформаций
Статья научная
Статья посвящена вопросам оптимизации функционирования лазерного сканера в режиме измерения деформаций. Сформулирована задача учета эффекта обратного рассеивания лазерного луча при оценке количества различимых градаций в отраженном лазерной луче, а следовательно, и при оценке информационных характеристик лазерного сканера при проведении деформационных измерений. Решение сформулированной оптимизационной задачи управления мощностью луча с учетом налагаемого ограничительного условия на искомую функцию показало, что при наличии линейной функциональной зависимости между мощностью луча и расстоянием до исследуемого объекта информативность проводимых циклических измерений достигает минимума. Указанный факт диктует необходимость реализации на практике функции адаптивного управления с обратной зависимостью мощности лазерного луча от расстояния лазера до объекта исследования.
Бесплатно
Вопросы экологии в дорожной отрасли
Статья научная
Рассматривается решение технических вопросов для улучшения экологической обстановки на автомобильных дорогах. Приведены основные причины ухудшения экологической обстановки на дорогах и в городе. Рассматриваются основные факторы, влияющие на процесс уплотнения, особенности технологии укладки дорожно-строительных материалов, и предлагается техническое решение для получения высокоплотных структур из композиционных материалов. Представлено устройство, обеспечивающее качественное уплотнение дорожно-строительных материалов, уменьшение количества выбросов вредных веществ (продуктов сгорания топлива ДВС) во время работы дорожных катков при меньшем числе их проходов.
Бесплатно
Восстановление каркасной модели 3D-объекта по бумажному архивному чертежу
Статья научная
В статье описано практическое применение автоматизированной информационной технологии преобразования бумажного чертежа в электронную 3D-модель изделия (каркасное представление). Данное преобразование актуально для CALS- и BIM-идеологии проектирования и производства объекта в связи с необходимостью использовать безбумажное представление информации, сопровождающей изделие в процессе его жизненного цикла. Описаны все стадии процесса, необходимого для восстановления каркасной модели изделия вида «деталь» по реальному производственному бумажному чертежу. Важными этапами этого сложно формализуемого процесса являются: процедура сканирования чертежа и дальнейшая векторизация его растрового представления, обработка полученного векторного изображения и выделение из него ортогональных проекций изделия во внутренней системе параметризации, анализ проекционных видов и устранение погрешностей, преобразование полученных данных к виду точечной 3D-модели объекта и, наконец, преобразование точечной модели в предварительную каркасную модель. Параллельно оценивалось время, затрачиваемое на автоматизированное получение каркасной модели и получение этой же модели интерактивно. Чертежи реальных промышленных изделий вида «деталь» для тестирования разработанной технологии были предоставлены АО «ЦНИИ «Буревестник», алгоритмы перечисленных выше этапов, связанных с обработкой векторного представления данных, разработаны на кафедре инженерной геометрии, компьютерной графики и автоматизированного проектирования ННГАСУ.
Бесплатно
Статья научная
Изложены некоторые вопросы теории динамического расчета дискретных диссипативных конструкций с односторонними связями. Дано практическое приложение этой теории к проблеме аэродинамической неустойчивости надземных газопроводов.
Бесплатно
Статья обзорная
Изложен аппарат технической реализации метода временного анализа диссипативных конструкций из идеально упругопласти-ческого материала при нестационарном процессе. Рассмотрен пример неупругих колебаний плоского трехэтажного каркаса под действием кратковременной нагрузки большой интенсивности
Бесплатно
Выбор и настройка автоматических регуляторов в системах теплоснабжения
Статья научная
Рассматривается задача параметрического и структурного синтеза регуляторов. Для типовых объектов управления теплоснабжающих систем приводятся структуры и параметры настройки оптимальных регуляторов. Анализируется проблема устойчивости систем автоматического регулирования.
Бесплатно
Выбор местоположения станций при наземном лазерном сканировании зданий и сооружений
Статья научная
Рассмотрены точностные характеристики процесса наземного лазерного сканирования для целей планирования местоположения станций и производства съемки зданий и сооружений сканирования.
Бесплатно
Выбор оптимального варианта конструкции из бальзы
Статья научная
Представлен расчет упругой модели пространственной конструкции из бальзы с использованием программного комплекса «Лира». Произведен выбор оптимального варианта конструкции в соответствии с условиями конкурса «Одиссея разума».
Бесплатно
Выбор рациональных областей применения промышленных отходов в технологии жаростойкого бетона
Статья научная
В работе сформулированы требования к промышленным отходам, пригодным для использования в технологии жаростойкого бетона. Предложена их классификация, облегчающая выбор оптимальных областей применения.
Бесплатно
Выбор эффективной схемы теплоутилизации в системах вентиляции подземной автостоянки торгового центра
Статья научная
Энергосбережение - важная задача по сохранению природных ресурсов, актуальная для всех отраслей народного хозяйства государств с развитой экономикой. Одним из основных способов энергосбережения является использование вторичных энергоресурсов в системах инженерного обеспечения зданий, в том числе применение различных типов теплообменников в качестве утилизаторов тепла удаляемого вентиляционного воздуха. Однако вопрос эффективного использования теплоутилизаторов в климатических условиях России, в особенности для Южного Урала, недостаточно изучен. Исследование, проведенное авторами, направлено на разработку методов оценки эффективности и целесообразности теплоутилизации в системах вентиляции различных зданий с привязкой к климатическим условиям. В работе рассмотрены вопросы по повышению энергоэффективности систем вентиляции на примере подземной одноуровневой автопарковки на 250 машиномест многофункционального торгового комплекса, общей площадью 10 200 м2 в г. Магнитогорске.
Бесплатно
Вызовы цифровизации строительной отрасли: подготовка будущих магистров-градостроителей
Статья научная
Статья посвящена разработке новой образовательной программы «Геоинформатика и обработка данных в градостроительстве» для будущих магистров, обучающихся по магистерской программе «Городское строительство и развитие инфраструктур» в Институте строительства и архитектуры Уральского федерального университета. Новая программа основана на использовании методов статистического анализа пространственных данных для решения прикладных градостроительных задач. Программа ориентирована на использование в условиях цифровизации строительной отрасли. В структуру контента учебно-методического комплекса дисциплины входят: методические рекомендации по его использованию в учебном процессе для преподавателя и для студента; теоретический материал учебного курса, список основной и дополнительной литературы для изучения дисциплины; комплекс лабораторных работ с методическими указаниями для их выполнения; контрольно-измерительные материалы для проверки уровней усвоения учебного материала при проведении традиционных видов контроля: экзаменов, контрольных работ, зачетов, курсовых работ.
Бесплатно
Вынужденные колебания каркасных зданий при периодических воздействиях
Статья научная
Проведено исследование динамической реакции дискретной диссипативной системы при действии периодической нагрузки треугольной формы. Методом временного анализа выполнен упругий расчет каркасного многоэтажного здания на действие пульсационной составляющей ветровой нагрузки.
Бесплатно
Высокопрочное доломитовое вяжущее
Статья научная
Рассмотрена возможность получения качественного высокопрочного вяжущего из различных доломитовых пород. Исследованы процессы, протекающие в доломите при обжиге. Установлено, что в производстве доломитового вяжущего эффективно применение интенсификаторов обжига.
Бесплатно
Вычисление средней температуры n-слойной стенки
Краткое сообщение
Рассмотрена задача вычисления средней температуры n-слойной ограждающей конструкции. С использованием метода математической индукции найдена формула, позволяющая определять среднюю температуру стенки по температурам ее внутренней и внешней поверхностей, а также по толщинам ее слоев и их термическим сопротивлениям теплопроводности. Формула рекомендуется для использования при построении математических моделей теплового режима зданий.
Бесплатно
Газоотводящие стволы из полимерных композитов в дымовых трубах большой энергетики
Статья научная
Дымовые газы на крупных энергетических предприятиях России отводятся в основном через монолитные железобетонные трубы высотой 100…370 м и их количество превышает 800 шт. Изменение структуры топливного баланса, современные тенденции в энерго- и ресурсосбережении, а также требования экологии изменяют условия эксплуатации труб и ведут к ускоренному их износу. Кардинальный путь повышения ресурса железобетонных дымовых труб в большой энергетике - установка внутренних газоотводящих стволов из полимерных композитов, главным образом стеклопластиков. По сравнению со стальными стволами применение стеклопластиков позволяет получать более долговечные, легкие и быстро монтируемые газоотводящие стволы, собираемые из получаемых намоткой бесшовных элементов (царг), что дает ярко выраженный экономический эффект. Приводимые в статье и опробованные технические решения по укрупнительной сборке стеклопластиковых царг позволяют существенно удешевить конструкцию подвесов и ствола и сократить сроки монтажа. Предлагаемая разработанная и внедренная конструкция лепесткового конфузора, элементы которого изготавливаются намоткой (переход от нижней части газоотводящего тракта дымовой трубы к стеклопластиковому стволу) является простым и экономически эффективным техническим решением по сравнению с традиционными конструкциями конфузоров. Наибольший эффект может дать изготовление внутренних стволов из полимерных композитов вертикальной намоткой с подращиванием и с размещением намоточного устройства непосредственно внутри дымовой трубы, что позволит исключить операции кантовки царг и их укрупнительной сборки. Приведена оценка эффективности предлагаемого варианта по сравнению с установкой металлического газоотводящего ствола.
Бесплатно
Геометрическая квазидискретная модель группового преследования одиночной цели
Статья научная
В статье представлена геометрическая модель процесса преследования одиночной цели группой преследователей. Квазидискретная модель группового преследования цели основана на том, что каждый из преследователей в расчетное время, соответствующее его шагу, проектирует прогнозируемую траекторию движения, согласно его цели и стратегии. Движение происходит на плоскости, но при необходимости данную модель можно перенести на поверхность, заданную в явном виде. Скорости движения всех участников, как преследователей, так и цели, постоянны по модулю. Цели и стратегии каждого из преследователей, несмотря на различие траекторий, объединяет один критерий: они стремятся подойти к точке пространства, связанной с преследуемым объектом, под заданным направлением, соблюдая ограничения по кривизне траектории. Цель и стратегия объекта преследования определяется поведением того преследователя, который, достигнув определенного расстояния до цели, переходит на движение с ее скоростью («стратегия погони»). Два других преследователя нацелены на точки, движущиеся курсом, параллельным курсу цели. Достигнув целевых точек, преследователи переходят на курс, параллельный курсу цели, со скоростью, равной скорости движения цели. Еще один преследователь в качестве цели имеет точку, расположенную впереди цели. Этот преследователь стремится подойти к данной точке под прямым углом к траектории цели.
Бесплатно
Геометрическая модель физического сплайна
Статья научная
Физическим сплайном называют упругий стержень, размеры поперечного сечения которого весьма малы по сравнению с длиной и радиусом кривизны его оси. Пример физического сплайна - тонкая металлическая линейка. Такая линейка, проходя через заданные точки, естественным образом приобретает «природоподобную» форму, характеризующуюся минимальной энергией внутренних напряжений и минимальной средней кривизной. Поиск уравнения упругой линии представляет собой сложную математическую задачу, не имеющую элементарного решения. В статье рассматриваются полиномиальные и параметрические способы геометрического моделирования физического сплайна, проходящего через наперед заданные точки. Упругая линия физического сплайна получена экспериментально. Показано, что полиномиальная модель заметно отличается от экспериментально полученного физического сплайна, что ставит под сомнение возможность использования кубических полиномов для моделирования упругой линии с большими прогибами. Параметризованная модель на основе кривых Фергюсона дает высокую точность аппроксимации, если в базисных точках заданы касательные к упругой линии физического сплайна. Рассмотрены примеры моделирования физического сплайна со свободными и защемленными концами. В случае свободного сплайна погрешность параметрической модели составила 0,4 %, для сплайна с защемленными концами получена погрешность менее 1,5 %. Вычисления выполнены с помощью программного средства SMath Studio.
Бесплатно
