ivdon3@bk.ru
Представлена программа автоматизированного проектирования деревянных конструкций FrameCAD, разрабатываемая на кафедре «Металлические, деревянные и пластмассовые конструкции» Донского государственного технического университета. Приведены некоторые ее возможности, позволяющие конструировать стеновые ограждения легкокаркасных зданий, балочные деревянные перекрытия, выполнять расчеты отдельных элементов каркаса с учетом требований актуальных нормативных документов и автоматически формировать альбомы чертежей деревянных конструкций в отечественной программе NormCAD, а также спецификации для их заводского изготовления. FrameCAD прошел апробацию при проектировании ряда объектов. Программный продукт разрабатывается инженерами, имеющими многолетний опыт реального проектирования и строительства легкокаркасных зданий. Он продолжает совершенствоваться и дополняться и в перспективе может стать заменой аналогичным зарубежным комплексам.
Ключевые слова: деревянные конструкции, программный комплекс, балочное перекрытие, автоматизированный расчет
1.2.2 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 2.1.1 - Строительные конструкции, здания и сооружения
Усовершенствование расчетных моделей бетона на основе экспериментальных данных, особенно при исследовании объемного напряженно-деформированного состояния, является актуальной задачей. На этапе расчета защитных оболочек АЭС при воздействии запроектных аварий, категорически важно учитывать имеющиеся запасы прочности используемых материалов. При объемном нагружении за счет работы бетона в стесненных условиях, его прочностные и деформационные характеристики улучшаются, что не в достаточном объеме отображено в действующей в РФ нормативной документации. C учетом анализа существующих методов испытания, на основании трудоемкости и достоверности полученных результатов, был выявлен оптимальный метод испытания на объемное нагружение. Статья содержит результаты апробирования выбранного метода испытаний с учетом усовершенствования системы измерения деформаций. Мы подтвердили эффективность применения предложенной методики с позиции достоверности данных и относительно низкой трудоемкости работ.
Ключевые слова: бетон, испытание при объемном нагружении, объемные тензорозетки, диаграмма деформирования
Рассматривается применение закрытых способов прокладки подземных полиэтиленовых газопроводов методами горизонтально-направленного и наклонно-направленного бурения при пересечении искусственных и ествественных препятствий. Приводятся результаты расчета геометрических параметров рабочего и приемного котлованов при прокладке полиэтиленовых газопроводов закрытым способом методом горизонтально-направленного бурения.
Ключевые слова: полиэтиленовый газопровод, закрытый метод прокладки, горизонтально-направленное бурение, наклонно-направленное бурение, размеры рабочего и приемного котлованов
2.1.1 - Строительные конструкции, здания и сооружения , 2.1.3 - Теплоснабжение, вентиляция, кондиционирование воздуха, газоснабжение и освещение
Целью статьи является разработка методики моделирования расчета и анализа трехслойных конструкций. Рассматриваются конструкции из многослойных композиционных материалов. Приведены соотношения, позволяющие определять характеристики многослойного материала при различной ориентации основы слоев композита. Приведен метод моделирования конструкции из трёхслойного материала: внешних несущих слоев из многослойного композиционного материала и слоя заполнителя между несущих слоев. Проведен расчет конструкции из однородного однослойного материала – магниевого сплава с цель определения траекторий максимальных напряжений конструкции при действии эксплуатационной :инерционной нагрузки при вращении стенда вокруг вертикальной оси. Траектории максимальных напряжений необходимы для задания углов наклона основы слоев, многослойного композиционного материала в конструкции. Проведен расчет конструкции при различной ориентации слоев восьмислойного композиционного материала несущих слоев. Выявлена структура, при которой конструкция имеет максимальную жесткость и прочность.
Ключевые слова: характеристики материала, многослойный композиционный материал, методы моделирования, трехслойные конструкции, расчет, анализ
1.2.2 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 2.1.1 - Строительные конструкции, здания и сооружения
Нагрузки на силовые полы и фундаменты колонн современных логистических центров могут достигать 6-9 т/м2 и 1000 т соответственно. При этом шаг сетки изыскательских скважин на подрабатываемых территориях не позволяет отразить на геологических разрезах точную геометрию залегания слабых, не слежавшихся грунтов обратных засыпок котлованов. Применение способа усиления техногенных грунтов с помощью вдавливания сборных призматических свай позволило компенсировать недостающие сведения инженерно-геологических изысканий путем контроля усилий вдавливания и определения таким образом отметок залегания более прочных грунтов основания.
Ключевые слова: инженерно-геологические изыскания, подрабатываемая территория, техногенные грунты, усиление грунтов сваями, геологический разрез
Технологические трубопроводы компрессорных станций являются одним из значимых типов основного оборудования, обеспечивающего бесперебойную работу при транспортировке газа. Особое внимание в данной статье мы уделили вопросу безопасной эксплуатации трубопроводной обвязки установки подготовки газа к транспортировке, которая предназначена для осушки газа до необходимых параметров, предъявляемых потребителями и является одним из основных технологических узлов компрессорной станции. В ходе эксплуатации линий адсорбера «горячими» и «холодными» газами трубопроводы линии регенерации подвергаются высоким переменным температурным нагрузкам. Тем самым, перед эксплуатирующей организацией встает проблема обеспечения достаточной компенсации линейного расширения технологических трубопроводов при их периодическом нагреве. Произведен расчет срока эксплуатации трубопроводной обвязки и ее устойчивости с подобранным осевым сильфонным компенсатором. Рассмотрены и проанализированы различные решения проблем надежности данных узлов компрессорной станции. Сделан вывод о необходимости актуализации нормативной проектной базы и внедрения в эксплуатируемые объекты методов непрерывного технического мониторинга.
Ключевые слова: установка подготовки газа, технологический трубопровод, адсорбер, срок безопасной эксплуатации, температурная нагрузка, компенсатор
2.1.1 - Строительные конструкции, здания и сооружения , 2.1.7 - Технология и организация строительства
В статье выполнен анализ теплозащитных свойств типовых навесных фасадных систем с воздушным зазором, далее НФС, используемых на многоэтажных жилых здаиях города Москвы. Выполнены аналитические и визуальные исследования, выполнена оценка технического состояния по внешним признакам, включая фотографирование выявленных дефектов, термографическое сканирование фасадов, осуществлены выборочные замеры внешних геометрических параметров, перекосов, НФС для 18 объектов в городе Москве. Уровень дефектности теплоизоляционного слоя на объектах г. Москвы не менее 50%. Зазор величиной 10мм в стыке плит утеплителя снижает теплозащитные свойства фрагмента НФС наружной стены на 14,5–15%. По результатам расчета приведенного сопротивления теплопередаче суммарно 18 вариантов НФС двух производителей систем «Каптехнострой» (алюминиевая подсистема НФС) и «Альфа-Проф» (оцинкованная подсистема НФС) были сделаны следующие выводы.При сравнении данных решений, очевидно, что все они уступают по величине приведенного сопротивления теплопередаче системам фасадным теплоизоляционным композиционным (СФТК). При основании из монолитного железобетона или кирпичной кладки не имеет значение выбор материала отделки. Притом показатели приведенного сопротивления теплопередачи отличаются не существенно. В случае основания из керамзитобетонных блоков подсистема из оцинкованной стали эффективнее на 2,9% (керамогранит), 4,3% (фиброцемент) и 4,6% (композит).
Ключевые слова: навесная фасадная система, вентилируемая, облицовочные плиты, крепежные элементы, дефекты, обследование, сопротивление теплопередаче
Представлены результаты коэффициентов льдистости для северных и южных стен, в узлах крепления каркаса вентилируемого фасада для стеновых ограждений из трехслойных железобетонных панелей с внутреннем теплоизоляционным слоем. Определена долговечность крепления анкера навесного вентилируемого фасада, в зависимости от морозостойкости наружного слоя трехслойной стеновой панели и ориентации стены на север или юг.
Ключевые слова: навесной вентилируемый фасад, железобетонная трехслойная панель, узел крепления навесного фасада, коэффициенты льдистости, долговечность
2.1.1 - Строительные конструкции, здания и сооружения , 2.1.5 - Строительные материалы и изделия
Сверхвысокофункциональные или сверхвысокопрочные бетона представляют собой новый класс материалов на цементной основе повышенной прочности и долговечности. Распространение применения этих бетонов в практике строительства требует проведения теоретических и экспериментальных исследований напряженно-деформированного состояния изготовленных из них конструкций. В статье представлены и проанализированы значения прочности наклонных сечений испытанных авторами двутаровых балок из сверхвысокопрочного бетона. В опытах варьировали содержание фибры, пролет среза нагружения, коэффициент поперечного армирования и ширину сжатой полки.
Ключевые слова: прочность наклонных сечений, поперечная сила, сверхвысокопрочный сталефибробетон, двутавровые балки
Принятые эмпирические предпосылки расчета железобетонных плит на продавливание, основанные на многочисленных экспериментальных данных, не учитывают особенности напряженно-деформированного состояния сопряжения перекрытия с колонной при разрушении по схеме продавливания. Это связано с отсутствием расчетных моделей, в которых бы рассматривались комплексно все действующие внутренние усилия, обеспечивающие сопротивление сопряжения продавливанию. Сложность задачи связана с тем, что сечения узлового сопряжения находятся в неодноосном напряженном состоянии. Напряженно-деформированное состояние плит на продавливание при динамической нагрузке в настоящий момент мало изучено. В настоящей статье предлагается методика определения несущей способности симметричного узлового сопряжения колонны с перекрытием на продавливание при статическом и кратковременном динамическом нагружении. Предлагаемая расчетная модель прочности на продавливание основана на следующих предпосылках: сопротивление продавливанию монолитного армированного перекрытия складывается из сопротивления сдвигу по поверхности приведенной пирамиды продавливания, формируемой высотой сжатой зоны бетона; прочность бетона сопротивления сдвигу увеличивается за счет объемных сжимающих усилий по поверхности приведенной пирамиды продавливания; угол наклона граней пирамиды продавливания зависит от скорости нагружения. Полученные теоретические зависимости применимы при статическом и динамическом нагружении и удовлетворительно согласуются с экспериментальными данными.
Ключевые слова: сопряжение монолитного перекрытия с колонной, статическая и динамическая нагрузка, пирамида продавливания, касательные напряжения, прочность бетона при срезе, прочность на продавливание
В данной статье проанализированы основные климатические показатели и рассмотрен отечественный и зарубежный опыт исследования и проектирования малоэтажных солнечных гражданских зданий в условиях Республики Таджикистан. Также на основе данных ряда ученых и предварительных исследований были рассмотрены основные принципы проектирования малоэтажных гражданских зданий с учетом местоположения в строительной зоне.
Ключевые слова: климат, температура, влажность, здание, солнечная радиация, проектирование, комфортность, строительство, инсоляция
В статье исследуется поведение перераспределения моментов в корродированных железобетонных балках. Рассмотрены предыдущие исследования различных авторов, которые проливают свет на поведение корродированных статически неопределимых железобетонных элементов. Рассматривается влияние коррозии на предел прочности, прогиб и коэффициенты перераспределения моментов. Применение осевых нагрузок, а также расположение и степень коррозии позволили всесторонне обсудить поведение перераспределения моментов. Результаты показали, что неразрезные железобетонные балки с корродированной арматурой ведут себя иначе, чем просто подкрепленные железобетонные балки. Процесс коррозии также влияет на перераспределение моментов, обеспечивая дополнительную безопасность железобетонных конструкций. Существующие исследования в этой области ограничены, и необходимы дальнейшие исследования, чтобы устранить этот пробел в знаниях и улучшить понимание механизма перераспределения моментов в неразрезных корродированных железобетонных балках.
Ключевые слова: корродированные железобетонные балки, статически неопределимые железобетонные балки, перераспределение моментов, коррозия, метод ускоренной коррозии, предел прочности, прогиб, долговечность конструкций
2.1.1 - Строительные конструкции, здания и сооружения , 2.1.9 - Строительная механика
Выполнение реконструкции объектов капитального строительства сопряжено с необходимостью проведения работ по укреплению и усилению конструкций. Особого внимания заслуживает реконструкция с сохранением фасадных стен, являющихся объектом культурного наследия и формирующих уличный фронт. Данный вид реконструкции включает в себя комплекс работ, по удержанию сохраняемых конструкций. Выполняемые работы являются временными, однако в значительной мере влияют длительность и стоимостные показатели всего цикла реконструкции. Необходимо данный вид работ привести к минимальным значениям по экономическим и временным затратам. Целью статьи является анализ существующих систем удержания свободно стоящих стен, применяемых при реконструкции зданий, определение главных технологических параметров, влияющих на выбор системы в целом.
Ключевые слова: реконструкция, фасад, удержание фасада, ограждающая конструкция, строительство, фундамент, стена, сортамент, экспертная оценка, монтаж, демонтаж, крепление
Статья представляет анализ явления, при котором в городах формируются области с повышенной температурой, и рассматривает методы борьбы с этим явлением. В статье исследуются причины возникновения городских островов тепла, включая плотную застройку и использование материалов, задерживающих тепло. Предлагаются решения, такие как увеличение зелёных насаждений, использование устойчивых материалов и правильная планировка городской среды. Статья подчеркивает важность создания комфортных зон для жителей и устойчивого развития города в условиях изменения климата.
Ключевые слова: остров тепла, температура поверхности, горячие районы, тепловой баланс, город, пригород, планирование
Статья посвящена исследованию фланцевых соединений двутавровой балки с колонной с целью анализа их нелинейного поведения. В процессе исследования была создана упрощенная аналитическая модель с использованием метода переменных параметров упругости для определения напряженно-деформированного состояния данных соединений. Предложенная механическая модель позволяет прогнозировать прочность, жесткость, пластичность соединений, а также возможные типы разрушения и механизмы деформации изгибаемых элементов фланцевых соединений. Эта модель может быть полезной для инженеров и специалистов в области проектирования и анализа металлоконструкций. Предложенная уточненная компонентная модель является аналогом модели Еврокод 3. В работе представлен численный эксперимент по моделированию узла соединения балки с колонной методом конечных элементов. Представлен сравнительный анализ полученных результатов с результатами испытаний фланцевых соединений стальных строительных конструкций, выполненных Сиднейским Университетом (USYD).
Ключевые слова: фланцевые соединения, фланцевая пластина, напряженно-деформированное состояние, метод переменных параметров упругости, компонентный метод, уточненная компонентная модель, метод конечных элементов, упруго-пластическое состояние, пластический шарнир
2.1.1 - Строительные конструкции, здания и сооружения , 2.1.9 - Строительная механика
Рассматриваются методы расчета и проектирования строительных конструкций позволяющие гарантировать вероятность безотказной работы в течение срока службы, а значит и уровень надежности. По показателю безотказности предлагается схема нормирования надежности проектируемых строительных конструкций и увязывается с оценкой показателей качества возводимых конструкций. Вводиться гарантированные с заданной вероятностью безотказной работы показатели качества конструкции, не связанные с прочностью: геометрические размеры, модуль деформации и упругости, с учетом вариативности свойств и технологии. Определяются соответствующие коэффициенты запаса, обеспечивающие требуемую вероятность безотказной работы. Развивается схема расчета проектирования конструкций с требуемым уровнем надежности в процессе проектирования, возведения и эксплуатации конструкций.
Ключевые слова: метод расчета конструкций, надежность, безотказность, коэффициент запаса, класс по прочности, индекс надежности, совершенствование расчета конструкций
2.1.1 - Строительные конструкции, здания и сооружения , 2.1.7 - Технология и организация строительства
В статье предоставлены результаты комплексной оценки деформативности каркасного одноэтажного однопролетного здания, несущие конструкции которого выполнены из клееной древесины. К элементам каркаса приложены постоянные и кратковременные нагрузки, выделена доля длительности, уточнено нормативное значение, получены величины вертикальных перемещений узлов конструкции. Выполнена оценка максимальных прогибов элементов схемы от нормативных значений нагрузок с предельно-допустимыми значениями.
Ключевые слова: одноэтажное однопролетное здание, постоянные нагрузки, кратковременные нагрузки, нормативные значения нагрузок, дощатоклееный пакет, распорная система, граничные условия, модуль упругости, жесткость, напряжение, перемещение, САПР
Рассмотрены основные конструкции пылеосадительных камер металлургических предприятий, дан анализ с позиции типа металлургических печей, их мощности, схем отвода газов от них до газоочистного оборудования. Исследовано движение потока газа в камерах различных конструкций с помощью программного продукта SolidWorks с приложением FlowSimulation, что позволило установить особенности поведения газовоз-душного потока в зависимости от конструкции пылеосадительной камеры.
Ключевые слова: пылеосадительные камеры, сталеплавильная печь, твердые частицы, моделирование, газовоздушный поток, рукавный фильтр, газоотводящий тракт
2.1.1 - Строительные конструкции, здания и сооружения , 2.1.10 - Экологическая безопасность строительства и городского хозяйства
На современном этапе нарастания конкуренции возросший уровень угроз экономическому состоянию субъектов хозяйствования в любом секторе экономики требует особого внимания. Предприятия этой отрасли ежегодно выбрасывают в атмосферу аэрозоли различного состава и происхождения: оксиды железа, ванадия, алюминия, оксиды марганца и других тяжелых металлов. Одной из составляющих безопасности является экологическая безопасность и обеспечение безопасных условий труда. В статье рассмотрены химический состав пылегазовоздушной смеси предприятий металлургии, а так же определен дисперсный состав выбросов аэрозолей. Данные результатов микроскопического анализа фракционного состава пыли на основе данных интегральных зависимостей плотности распределения по эквивалентным размерам (диаметрам) D для принятых к исследованию ингредиентов позволили определить среднемедианные значения эквивалентных диаметров пыли.
Ключевые слова: металлургия, аэрозоль, электросталеплавильный цех, пылегазовоздушная смесь, дисперсный анализ, среднемедианный диаметр, dч50
2.1.1 - Строительные конструкции, здания и сооружения , 2.1.10 - Экологическая безопасность строительства и городского хозяйства
Описываются моделирование и расчет предлагаемых конструкций усиления железобетонных плит при помощи современных программных комплексов. Приведено описание предлагаемой конструкции усиления. Показаны результаты эксперимента на натурных образцах и результаты расчета 3D-модели. Выполнен сравнительный анализ данных, полученных при проведении эксперимента с данными, полученными при моделировании.
Ключевые слова: конструкции усиления, железобетонная многопустотная плита перекрытия, эксперимент, моделирование и расчет, сравнительный анализ данных
В статье показана возможность снижения водопотребности клинкерных вяжущих на основе безгипсового цемента с многокомпонентной добавкой из технического лигносульфоната и водного раствора силиката натрия. Показана возможность получения для строительных конструкций композитов на основе модифицированного безгипсового цемента с улучшенными свойствами.
Ключевые слова: композит, безгипсовый цемент, композиция, лигносульфонат технический, бетон, портландцемент, силикат натрия, прочность
2.1.1 - Строительные конструкции, здания и сооружения , 2.1.5 - Строительные материалы и изделия
В статье рассмотрено информационное моделирование каркаса здания сложной формы в плане. Для построения геометрии использована программа Dynamo для Autodesk Revit. Основной целью было достижение равномерной цветовые карты давления при обдуве здания c применением имитационного моделирования в ПК Autodesk CFD. Метод исследования – численный (метод конечных элементов). Использованы программный комплекс ЛИРА-САПР. Для выбранной формы здания и корректировки ее конструктивной схемы для достижения надежности и экономичности использован метод конечных элементов. Проведен анализ элементов конструкций объекта на действие ветровых нагрузок с учетом пульсационной составляющей ветровой нагрузки с целью совершенствования принятых конструктивных решений.
Ключевые слова: информационное моделирование, метод конечных элементов, каркас здания, нодовая система, модальный анализ, формы колебаний
В статье рассматриваются существующие методы расчета прочности нормального сечения в многослойных изгибаемых конструкциях. Был проанализирован опыт российских и зарубежных исследователей, выполнено сравнение подходов, описанных в отечественных и иностранных нормативных документах, выявлены ключевые отличия. При этом уделено особое внимание математическому описанию работы бетона как материала. В заключении сделан вывод о целесообразности дальнейших исследований для поиска наиболее оптимальной методики расчета многослойных конструкций.
Ключевые слова: бетон, железобетон, многослойные конструкции, метод расчета, изгибаемый элемент, нормальное сечение, напряжения, высокопрочный бетон, диаграмма напряжения, описание работы бетона, изгибающий момент, нейтральная ось
2.1.1 - Строительные конструкции, здания и сооружения , 2.1.5 - Строительные материалы и изделия
Статья посвящена разработке узлового соединения для оценки уровня жесткости цилиндрической сетчатой оболочки. Предложены практические рекомендации по сборке узла с затяжкой и представлена конструкция винтовой муфты для реализации процесса контролируемого натяжения. Определены рациональные места расстановки узловых соединений на нижних поясах опорных граней. Проведены численные исследования возможных схем и установлена закономерность изменения вертикальных перемещений узлов от торца к центру. Выявлен позитивный вклад элементов подкрепления и определена жесткость оболочки. Показано, что введение затяжек с разработанным узлом повышает уровень сопротивления действующим нагрузкам и заметно снижает деформации в характерных участках.
Ключевые слова: узловое соединение, цилиндрическая сетчатая оболочка, затяжка, винтовая муфта, подкрепление, жесткость
В статье раскрывается содержание геотехнического мониторинга, являющегося информационной базой для диагностики состояния объекта и назначения при необходимости методов стабилизации ситуации, а также определена необходимость его проведения на линейных объектах, а именно на сооружениях инженерной защиты. Проведён анализ данных при проведении геодезических работ на объекте «Инженерная противооползневая защита северного склона хребта Псехако» с описанием методики проведения мониторинга, которая состоит из: рекогносцировки местности, развития сети опорных геодезических пунктов, проложения тахеометрических ходов, выполнения съемки с использованием тахеометра, а также последующей камеральной обработки данных, результатом которой является отчет с подробным описанием всех этапов работ и непосредственным заключением о наличии или отсутствии деформаций. По результатам полевых измерений, составлены: ведомость тахеометрических ходов, ведомость координат нулевого цикла. Тахеометрические ходы вычерчены в формате *dwg в масштабе 1:500.
Ключевые слова: геодезические изыскания, геодезия, геотехнический мониторинг, камеральные работы, полевые работы, противооползневые сооружения