Статьи журнала - Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия: Строительство и архитектура
Все статьи: 612
Графо-геометрические дисциплины в подготовке BIM-специалистов строительной отрасли
Статья научная
В статье проанализированы особенности графо-геометрической подготовки технических специалистов строительной отрасли. Отдельно уделено внимание изучению методов подготовки BIM-специалистов. Кратко представлены результаты проведённого исследования. Изучены подходы, используемые разными высшими техническими учреждениями РФ. Выявлены, проанализированы и кратко описаны подходы отдельных вузов, рассматривающих графо-геометрическую подготовку BIM-специалистов как отдельное направление. Также показаны подходы других вызов, отдельно не выделяющих графо-геометрическую подготовку BIM-специалистов, а включающих их в состав групп других направлений подготовки по соответствующему профилю. Разобраны некоторые примеры учебных программ, разработанных и применяемых в разных технических учебных заведениях РФ. Проанализированы внутридисциплинарные и междисциплинарные связи графо-геометрических дисциплин. Приведено описание традиционного, современного подходов, а также перспектив развития этой подготовки, содержащей графо-геометрические дисциплины. Выявлено наличие крайней необходимости включения в состав курса обучения созданию 3D-моделей и работе с ними в разных программных комплексах. Проанализированы особенности формирования компетенций, в том числе и «цифровых», в процессе изучения графо-геометрических дисциплин. Показана необходимость наличия полноценной графо-геометрической подготовки всех специалистов всех направлений, в том числе и BIM-специалистов, для изучения дисциплин на старших курсах и практической деятельности по специальности.
Бесплатно
Графоаналитический алгоритм проектирования переходных участков транспортных магистралей
Статья научная
К переходным участкам транспортных магистралей предъявляется требование плавного изменения кривизны по всей длине участка. Современные методы проектирования предполагают использование как традиционных переходных кривых, так и алгебраических сплайнов высокого порядка гладкости. При этом формируется переходный участок, состоящий из нескольких разных кривых. В статье предлагается метод конструирования переходных кривых, основанный на особых свойствах квадратичных бирациональных преобразований плоскости с совпадающими фундаментальными точками. В отличие от известных методов, применение метода квадратичных бирациональных преобразований позволяет получать переходную кривую в виде одной алгебраической кривой четвертого порядка, а не в виде составной кривой, состоящей из участков различных кривых линий. Для определения коэффициентов уравнения переходной кривой применен способ графического дифференцирования неявно заданной функции двух переменных. Показано, что при использовании средств современной компьютерной графики погрешность графического определения радиуса кривизны искомой кривой не превышает 0,6 %. Разработанный графоаналитический алгоритм может применяться при проектировании переходных участков скоростных магистралей и спортивных трасс.
Бесплатно
Графоаналитический способ построения коробовой линии кривых второго порядка
Статья научная
Изложен способ построения гладких криволинейных образующих, составленных из участков кривых второго порядка, позволяющий не только начертить образующую, но и получить ее алгебраическое уравнение. Для автоматизированной реализации предложенного способа разработано программное средство построения кривой второго порядка, проходящей через данные точки и касающейся данных прямых.
Бесплатно
Грузовые потоки в городе в свете экстраполяционного анализа
Статья научная
Перспективные показатели грузовых потоков позволяют выявить конфликты взаимодействия потока с планировкой города. В статье определена эффективность метода в полноте оценки сложившихся и перспективных тенденций развития грузовых транспортных потоков в планировании городских территорий. Установлен характер существующего распределения грузовых потоков в городе, а также их перспективные тенденции развития по интенсивности и грузоподъемности. Результаты прогнозирования грузопотоков города, как недостающее звено, завершат общепринятый метод расчета суммарного транспортного потока в планировке города, который будет удовлетворять всем требованиям современного генплана города. Результаты исследований позволят: обосновать классификацию улично-дорожной сети, определить габариты проезжих частей и полос движения, подобрать соответствующие характеристики дорожного полотна, присвоить наиболее благоприятный режим движения улицам и дорогам города и т.д.
Бесплатно
Групповое преследование на плоскости с моделированием области обнаружения
Статья научная
В данной статье производится описание модели преследования методом погони группой объектов. Все объекты, участвующие в модели преследования, движутся с постоянной по модулю скоростью. Преследующий объект движется по определенной траектории и выпускает через заданные промежутки времени объекты, задача которых - настигнуть цель методом погони. Одиночной цели, в свою очередь, поставлена задача настигнуть преследователя методом параллельного сближения. Для каждого преследующего объекта сформирована область обнаружения. Область обнаружения образуется двумя лучами. Вектор скорости объекта является биссектрисой угла, образованного такими лучами. Если цель попадает в область обнаружения, то объект начинает преследование методом погони. Если цель выходит из области обнаружения, то объект совершает равномерное и прямолинейное движение. Задача - реализовать динамическую модель множественного группового преследования, где каждый объект имеет свои задачи, свои стратегии. Модель разработана с использованием систем компьютерной математики. По результатам исследований были созданы анимированные изображения. Методы наведения на цель, такие как метод погони, метод параллельного сближения и метод пропорционального сближения, являются широко применяемыми в военном деле. Но они в большинстве своем требуют внешнего управления, такого как указания цели лазерным лучом или спутникового наведения на цель. Описание методов наведения на цель в автономном режиме в открытых источниках информации отсутствует. Результаты исследований могут быть востребованы при проектировании беспилотных летательных аппаратов с элементами автономного управления и искусственного интеллекта.
Бесплатно
Давление фибробетонных смесей на вертикальные опалубочные системы
Статья научная
Приведены методики исследования давления и реологических параметров сталефибробетонных смесей. Предложена математическая зависимость, позволяющая определить горизонтальное давление бетонных и фибробетонных смесей на вертикальную опалубку.
Бесплатно
Статья научная
Приводятся результаты сравнительного исследования дальнейшего развития особо охраняемой природной территории (ООПТ) «Столбы» Красноярского края, проводимого в рамках магистерских диссертаций «Развитие особо охраняемой природной территории „Столбы“ как заповедника» и «Развитие особо охраняемой природной территории „Столбы“ как национального парка». На примере ООПТ «Столбы» рассматривается целесообразность смены статуса «заповедник» на «национальный парк», а также последствия этого изменения как для самой природоохранной территории, так и для социально-экономического развития региона в целом. На основе изученных вопросов правового регулирования особо охраняемых природных территорий в Российской Федерации, архитектурно-планировочной структуры, разрешенных и осуществляемых видов деятельности на территории ООПТ«Столбы», а также с учетом ряда стратегических документов Российской Федерации в отношении особо охраняемых природных территорий, туризма, социально-экономического развития Красноярского края, предложена концепция дальнейшего развития ООТП «Столбы».
Бесплатно
Статья научная
Определяется роль архитектурно-световой среды в создании комфортной среды обитания человека. Выявляются проблемы трансформация связей между функциями освещения современного мегаполиса, усиливающиеся взаимопроникновения и зависимости, проявляющиеся противоречия функционального обеспечения. Даётся обзор особенностей формирования городского освещения в эпоху «информационного общества». Рассматриваются процессы создания новых связей между психофизиологическим комфортом, безопасностью и образно-эстетической составляющей среды. На конкретном примере показывается двойственность светоцветовой организации элементов и систем современного городского дизайна с позиций безопасности и комфортности архитектурно-световой среды, с учетом образно-художественного контекста. Обосновывается необходимость разработки ключей преемственности.
Бесплатно
Детерминированная оценка дефицита сейсмостойкости железобетонных каркасов
Статья научная
Исследованы резервы сейсмостойкости железобетонного каркаса из 4 этажей, испытанного ЦНИИЭП жилища в 1968 году с применением вибрационной машины В-2. Принималось, что каркас возведен в г. Ашхабаде на площадке со средними грунтовыми условиями, характеризующейся расчетной сейсмичностью 9 баллов. Над каркасом автором проведен численный эксперимент; оценки выполнены с применением расчетных процедур методологии нелинейного статического (Pushover) анализа в SAP2000. Рассматривается оценка дефицита сейсмостойкости (Id), обусловленного недостаточной способностью объектов исследования к редуцированию сейсмических сил. Отмечается, что в имеющихся формулировках дефицита сейсмостойкости отсутствует четкая связь Id с понятием допускаемых повреждений при сильном землетрясении. Пояснен порядок количественной оценки Id с применением диаграммы деформирования каркаса. Указывается, что оценка дефицита сейсмостойкости для объектов исследования должна захватывать область больших перемещений такой диаграммы. При воздействии, удовлетворяющем параметрам спектра реакции Sa(T), полученного из кривой β(T) СНиП II-A. 12-62, дефицит сейсмостойкости в исследуемом каркасе отсутствует. При этом допускаемому уровню повреждений каркаса соответствует коэффициент K1, равный 0,34. Расчетами установлено, что каркас способен выдержать горизонтальное воздействие, схожее с параметрами основного толчка Ашхабадского землетрясения 1948 г. Проверка сейсмостойкости каркаса с применением спектра Sa(T), полученного из кривой β(T) СП 14.13330, привела к чрезмерно консервативной оценке Id. Отмечается, что величина коэффициента допускаемых повреждений K1 может оказывать влияние на формирование Id только в железобетонных каркасных зданиях и сооружениях, обладающих низкой пластичностью. Дефицит сейсмостойкости в объектах исследования обуславливается недостаточными параметрами поперечного армирования зон пластичности.
Бесплатно
Дефекты устройства подвесных потолочных систем
Статья научная
Объект исследования - технология подвесных потолочных систем. Целью исследования являлось исследование нетиповых решений крепления подвесных потолков и их влияния на надежность конструкции. Актуальность подтверждается большим количеством аварий в виде обрушения подвесных потолков в зданиях различного назначения. Изучены основные требования норм для устройства потолка. Приведены примеры обрушения подвесных потолочных систем. Описаны типовые решения каркасов подвесных потолков на примере КНАУФ. Определены типы нарушений технических требований к подвесным потолкам. Оценены возможные случаи применения нетиповых способов крепления подвесных потолков, влияющие на их безопасную эксплуатацию. Приведены иллюстрации дефектов крепления подвесных потолков. Разработаны рекомендации по устранению дефектов устройства креплений, возможные решения по их усилению.
Бесплатно
Деформации высокопрочного композиционного гипсового вяжущего при твердении
Статья научная
Исследована кинетика собственных деформаций высокопрочного композиционного гипсового вяжущего в различных условиях твердения в зависимости от вида применяемой активной минеральной добавки (АМД).
Бесплатно
Динамика полишарнирных механических систем
Статья научная
Рассматривается динамика полишарнирных механических систем. Приводится обобщенная динамическая модель, которая учитывает влияние на динамический процесс кинематики универсальных шарниров, углов перекоса осей валов, упруго-вязкого демпфирования. Приведены: математическая модель, описываемая системой нелинейных дифференциальных уравнений; результаты расчетов динамических нагрузок и коэффициентов; зоны различных видов резонансов; критерии оптимизации по снижению динамических нагрузок в данных системах.
Бесплатно
Динамический анализ конструкций с разрушающимися связями
Статья научная
Предложен подход к динамическому расчету поврежденных конструкций. Проведен анализ колебаний железобетонной балки и жестко защемленной прямоугольной плиты. В балке колебания вызваны разрушением промежуточной опоры, в плите - внезапным преобразованием граничных условий на коротких сторонах.
Бесплатно
Динамический расчет композитных стержневых систем при кинематических воздействиях
Статья научная
Рассмотрены способы построения решений задач динамики произвольных плоских композитных стержневых систем при термосиловом и кинематическом воздействиях с учетом геометрических начальных несовершенств. Кинематическое воздействие задано в форме динамических смещений части узлов системы и изменении обобщенных деформаций стержней. Решения построены с использованием тригонометрических рядов Фурье. Выполнены постановки задач регулирования состояния системы путем варьирования жестких и податливых обобщенных регуляторов.
Бесплатно
Динамический расчет многоэтажного каркасного здания на действие импульсов синусоидальной формы
Статья научная
Проводится анализ колебании многоэтажного каркасного здания, моделируемого дискретной расчетной схемой и деформирующегося по форме сдвига, на действие синусоидального периодического импульса. Динамическая задача решается с помощью временного анализа, обеспечивающего надежную оценку реакции системы при сложном характере демпфирования и внешнего воздействия
Бесплатно
Динамический расчет подкрановой фермы при конструктивно нелинейной работе ее элементов
Статья научная
Рассматривается временной анализ конструктивно нелинейных систем при действии динамических нагрузок. Приведены теоретические основы метода, представлена система разрешающих уравнений задачи. Приведен пример динамического расчета двухпролетной металлической подкрановой фермы при ее полном разрушении от действия аварийной нагрузки от мостового крана вследствие обрыва стропа груза. Произведено сравнение предложенной методики с традиционными методами расчета. Обоснована точность решения задачи с помощью метода временного анализа.
Бесплатно
Динамический расчёт фермы покрытия при свободных конструктивно нелинейных колебаниях
Статья научная
Приведена математическая модель построения полной механической энергии дискретной статически нагруженной диссипативной системы в процессе свободных колебаний в форме метода временного анализа, основанного на исследовании характеристического матричного квадратного уравнения. Также даны выражения для определения кинематических (перемещений, скоростей, ускорений) и силовых (восстанавливающих, диссипативных, инерционных сил) параметров реакции конструкции. Показаны особенности поведения динамических параметров реакции при переходе упругой конструктивно нелинейной системы в новое состояние. Предложены критерии для оценки несущей способности конструкции при нелинейной работе. Использование математической модели иллюстрируется на примере расчёта плоской стальной статически неопределимой фермы покрытия в процессе свободных колебаний, вызванных внезапным отказом одного из несущих элементов. Выключение элемента вызвано потерей прочности вследствие химического растрескивания при коррозионном воздействии.
Бесплатно
Диффузоры дымовых труб в виде оболочки вращения с криволинейной образующей
Статья научная
Показано, что общие закономерности влияния формы образующей диффузора при его работе в сети могут быть применены и при оценке работы диффузоров на выходе из дымовой трубы. Проведены численные исследования внутренней и наружной аэродинамики диффузоров при их различной относительной длине и форме образующей. Рассмотрены материалоемкость и технологичность изготовления стеклопластиковых криволинейных диффузоров, отмечается их преимущество перед металлическими диффузорами.
Бесплатно
Добавка для зимнего бетонирования монолитных сооружений
Статья научная
В работе представлены результаты исследований по использованию в качестве эффективной противоморозной добавки для зимнего бетонирования - побочного продукта производства диметилдиоксана, в частности, триметилкарбинольной фракции кубовых остатков от ректификации диметилдиоксана. Введение добавки в бетонную смесь обеспечивает интенсивный набор прочности бетона при температуре до -37 °С.
Бесплатно
Добавки-ускорители полифункционального действия для шлакопортландцементов
Статья научная
Исследовано влияние добавок-ускорителей на твердение и свойства бетонов на шлакопортландцементах. В качестве ускорителей использовали высокоактивные минеральные добавки - микрокремнезем и метакаолин, а также формиаты натрия и кальция. Выявлено, что наиболее эффективными ускорителями твердения и модификаторами структуры цементного камня бетона на основе шлакопортландцементов являются комплексы, включающие поликарбоксилатный суперпластификатор Glenium Ace 430 с формиатом натрия и Ace 430 с микрокремнеземом.
Бесплатно
