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: 650
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
Геометрическая оптимизация аэродинамики высотного здания с интегрированными ветрогенераторами
Статья научная
В статье рассматривается влияние изменения геометрии здания на вовлеченность ветрового потока в рабочую зону ветрогенераторов. Потоки воздушных масс являются одним из альтернативных источников энергии, а геометрия окружающих форм напрямую влияет на эффективность применения ветрогенераторов, интеграция которых в тело здания приобретает в последнее время большую популярность. В качестве метода исследования применялось численное моделирование здания в программном комплексе Ansys CFX. Была выведена геометрическая зависимость длины фасада от других параметров здания. Было рассмотрено шесть форм зданий, имеющих одинаковую площадь этажа в плане. Для более объективной оценки исследование проводилось при различных углах атаки ветрового потока. Для выбора оптимальной геометрической формы применялся коэффициент, показывающий изменение скорости потока внутри рабочей области ветрогенератора по отношению к первоначальной. По результатам было определено, что наиболее оптимальной является форма с небольшим уклоном фасада. Данная форма позволяет направлять воздушную массу в рабочую область ветрогенератора с достаточно высокой скоростью и практически при любом направлении ветра.
Бесплатно
Геометрический критерий потери несущей способности сталежелезобетонных стержней
Статья научная
В статье приводится математическая модель процесса деформирования коротких сталебетонных стержней и геометрический критерий потери несущей способности. Для исследования поведения сталебетонных элементов под действием кратковременной сжимающей нагрузки были изготовлены лабораторные образцы из стальных труб с бетонным сердечником. Приведены диаграммы продольного деформирования, построенные по экспериментальным данным, а также инженерная модель, позволяющая получить зависимость P - ∆ для трубобетонных элементов при помощи масштабирования известной диаграммы для стальной трубы, оценен вклад бетонного сердечника в работу составного сечения. Предложена кусочно-заданная монотонно возрастающая функция, аналитически описывающая деформирование композитных стержней. Разработан геометрический критерий потери несущей способности при монотонно возрастающей кривой деформирования, позволяющий однозначно определить критическое значение продольной силы. Результат исследования может быть заложен в алгоритм работы программно-вычислительных комплексов, используемых при автоматизированном расчете и проектировании конструкций и конструктивных систем.
Бесплатно
Геометрическое конструирование оболочек способом выхода в четырехмерное пространство
Статья научная
Изложен конструктивный графический алгоритм построения архитектурной оболочки, проходящей через пространственный замкнутый контур, образованный плоскими кривыми. Для реализации алгоритма используются методы начертательной геометрии четырехмерного пространства в сочетании со средствами трехмерной компьютерной графики.
Бесплатно
Статья научная
В статье кратко изложены основные результаты развития и применения метода ин-интерполяции по коэффициенту формы к решению задач технической теории пластинок, связанных с параллелограммной областью. Показано, что, используя известные решения для параллелограммных пластинок (включая прямомольные и ромбические) с однородными граничными условиями, приводимые в научной и справочной литературе, можно найти значения интегральных характеристик для любой параллелограммной пластинки.
Бесплатно
