Статьи журнала - Строительство уникальных зданий и сооружений
Все статьи: 720
Большепролетные надземные пешеходные переходы из легкого холодногнутого стального профиля
Статья научная
В статье рассмотрена и предложена методика моделирования расчетной схемы конструкции пролетного строения надземного пешеходного перехода и рассмотрен вопрос о влиянии вида расчетной схемы конструкции на параметры используемых сечений холодногнутых профилей.На основе актуальности работы поставлена цель - обосновать применимость холодногнутых профилей в качестве несущих элементов пространственной фермы пролетного строения пешеходного переходаРешен ряд технических задач. Разработано два варианта конструкции пролетного строения с использованием холодногнутых профилей в качестве материала для несущих элементов. На основе разработанных конструкций были построены теоретические модели расчетных схем, учитывающих теорию точности третьего порядка (геометрическая нелинейность). На основе метода конечных элементов выполнена обрисовка расчетных моделей конструкции пролетного строения надземного пешеходного перехода в ПК SCAD Office и SOFiSTiK, произведена оценка параметров используемых сечений холодногнутых профилей в зависимости от вида расчетной схемы конструкции [9, 14, 15].Полученные результаты не противоречат общепринятым зависимостям, используемых при разработке правил проектирования конструкции пролетного строения надземного пешеходного перехода из тонкостенных холодногнутых профилей, известных ранее. Результаты расчета позволили определить коэффициенты использования элементов конструкции по прочности, устойчивости и гибкости (колонна, опорный раскос, верхний пояс фермы).Произведенная оценка конструктивных схем позволяет сделать правильный и обоснованный выбор расчетной схемы пролетного строения надземного пешеходного перехода в конкретном случае.Разработанная модель позволяет проводить дальнейшие исследования в области расчета и проектирования конструкций пролетного строения надземных пешеходных переходов на основе тонкостенных холодногнутых профилей: влияние величины пролета на геометрические параметры используемых тонкостенных холодногнутых профилей и вида конструкции пролетного строения и многое другое.
Бесплатно
Быстровозводимое соединение сборных железобетонных арочных элементов
Статья научная
Объектом исследования является конструкция и напряженно-деформированное состояние жесткого соединения сборного железобетонного элемента. Для соединения используются композитные стержни, которые вклеиваются в подготовленные отверстия и каналы. Железобетонные элементы соединяются стержнями по вертикали и горизонтали. Кроме того, для более равномерной передачи напряжений в месте стыка элементов устанавливаются листы полиуретана. Метод. Для анализа напряженно-деформированного состояния соединения сборного железобетонного элемента используется плоская конечно-элементная модель. Для конкретного моделирования используются четырехугольные физически нелинейные конечные элементы. Для расчетов применялась нелинейная диаграмма растяжения бетона, приведенная в нормативных документах по проектированию железобетонных конструкций. Схема деформирования стальной арматуры упругопластическая. Композитные стержни упруго деформируются. Полиуретановые листы моделировались нелинейными двухузловыми конечными элементами, работающими на сжатие и сдвиг. Полученные результаты. Предложена быстровозводимая конструкция для соединения сборных железобетонных элементов. Численный анализ напряженно-деформированного состояния такого соединения выполнен на примере расчета балки и арки моста. Проведено сравнение прочности и жесткости сборных и соответствующих монолитных конструкций.
Бесплатно
Быстромонтируемые здания из легкого наномодифицированного бетона
Статья научная
В статье опубликовано исследование, направленное на анализ конструктивно-технических особенностей быстромонтируемых зданий панельного типа, разработанных в 70-е годы. Были выявлены недостатки рассматриваемых конструкций. Устранение недостатков было решено за счет усовершенствования решений в существующих сериях быстромонтируемых зданий и применения легкого наномодифицированного бетона в несущих элементах конструкций. Использование нового материала позволяет снижение собственного веса несущих конструкций, изменение формы сечения конструкции и устранение «мостика холода».
Бесплатно
Вариантное проектирование конструкции покрытия большепролетного спортивного сооружения
Статья научная
В статье рассмотрены результаты исследования напряженно-деформированного состояния большепролетного купола покрытия ледовой арены «Большая» г. Сочи в условиях Новосибирска. В ходе исследования было предложено два варианта модификации покрытия и проведен сравнительный анализ полученных решений. На основе проведенных исследований выбран критерий оптимизации конструктивных решений металлических сооружений. Приведены результаты поиска рациональной геометрической схемы покрытия по критерию условной металлоемкости с использованием ПК SCAD Office. В результате исследования были найдены две оптимальные конструктивные схемы покрытия основной части ледовой арены.
Бесплатно
Вариантное проектирование покрытия стадиона "Фишт" в городе Сочи
Статья научная
Объектом статьи является навес покрытия стадиона «Фишт» - места проведения Церемонии Открытия Летних Олимпийских Игр 2014. В ходе исследования предложено несколько вариантов устройства навеса - навес из двускатных ферм (существовавший в 2012-2015 гг.), навес из линзообразных ферм, переменных по высоте, навес из перекрестных ферм и навес из структурных плит. Произведен анализ напряженно-деформированного состояния разных вариантов устройства навеса с использованием ПК SCADOffice; затронуты вопросы оптимизации геометрических параметров предлагаемых вновь вариантов и проведен сравнительный анализ разработанных решений. Установлено, что использование конструкций переменной высоты наиболее эффективно.
Бесплатно
Вентилируемые стеклянные фасады. Параметры воздушного зазора
Статья научная
В данной статье рассматривается тип конструкции НВФ, который позволяет создать внутри помещения благоприятный микроклимат с необходимой освещенностью, температурой, влажностным режимом и движением воздуха, защищая при этом от негативных атмосферных воздействий. Также приведена схема конструкции, её преимущества и исследованы факторы, влияющие на выведение влаги из воздушного зазора фасада. При соблюдении технологии улучшаются показатели влагоустойчивости фасадов, выравниваются температурные колебания, обеспечивается нормальное функционирование всей системы в целом. Несмотря на множество достоинств данного типа фасадов имеют место и некоторые недостатки, поэтому полученные данные указывают на необходимость дальнейшего исследования систем вентилируемых стеклянных фасадов и работы над устранением выявленных недостатков.
Бесплатно
Вертикальные транспортные системы для высотных зданий
Статья научная
В статье рассматриваются различные варианты вертикальной компоновки лифтового транспорта для многоэтажных домов. Рассмотрены следующие конфигурации лифтового транспорта: с двумя, одним и без пересадки (Sky lobby), обоснована возможность использования не только одноэтажных, но и двухэтажных лифтов, двух- и одинарных технических этажей. Вертикальная планировка, реализованная с двумя переходными этажами, в среднем на 11% эффективнее, чем с одним переносным этажом, и на 32% эффективнее, чем высотная планировка без переносных этажей. Конфигурация без промежуточных этажей требует в среднем на 22% меньше лифтов. Наиболее компактным решением для организации лифтов является S2-L2, наименьшее количество лифтов всего - So-L2.
Бесплатно
Ветровая нагрузка и её действие на фасадные конструкции
Статья научная
В рамках данной статьи даются аргументированные рекомендации для назначения ветровой нагрузки на различные виды фасадных конструкций (навесные вентилируемые фасады и конструкции архитектурного остекления) на основе анализа специальных технических условий и зарубежных нормативных документов. Обозначается ряд вопросов к существующей нормативной документации: СП 20.13330.2016 «Нагрузки и воздействия» и ГОСТ Р 56926-2016 «Конструкции оконные и балконные различного функционального назначения для жилых зданий. Общие технические условия» с комментариями и предложениями по внесению изменений в действующий государственный стандарт. Проведена работа по анализу наиневыгоднейшего воздействия пиковой ветровой нагрузки на многопролётные балочные системы исходя из условий проверки по первому и второму предельным состояниям. Даются рекомендации по величине предельно допустимых деформаций светопрозрачных конструкций и навесных вентилируемых фасадов.
Бесплатно
Ветровая нагрузка на здания и сооружения
Статья научная
В данной статье рассматриваются общие вопросы определения и назначения нагрузок на здания и сооружения, и в частности ветрового воздействия. Изучены характер и природа ветровой нагрузки и методы ее определения. Статья анализирует несколько способов определения ветрового давления. Это расчет в соответствии с действующими нормами, испытания в аэродинамической трубе и математическое моделирование ветрового воздействия. Поднимается актуальная проблема возможности вычисления ветрового давления с помощью развивающихся в настоящее время методов компьютерного моделирования, а также верификации полученных результатов. Ставится задача дальнейшей разработки методики расчета с использованием компьютерной симуляции.
Бесплатно
Взаимодействие водосодержащих дисперсных смесей с металлической поверхностью
Статья научная
На основании экспериментальных исследований установлены основные закономерности процесса трения керамической массы по металлической поверхности. Предложено математическое выражение, учитывающее нелинейный характер закона трения. Экспериментально исследован процесс изнашивания металлических поверхностей под действием керамической массы. Получено уравнение, связывающее параметры изнашивания с влажностью керамической массы. Коэффициент пропорциональности в этом уравнении является критерием совместимости материалов трибосистемы и при оптимальном сочетании материалов (минимальном износе) его значение минимально. Показано, что при трении минеральных дисперсных систем по металлу, независимо от их природы, возникает электрический эффект, заключающийся в появлении электродвижущей силы (трибо-ЭДС) способной поддерживать протекание тока во внешней цепи, пока существует трение. Приведены результаты исследований электризации дисперсных систем и влияния на этот процесс различных факторов. Обнаружен эффект односторонней проводимости граничного слоя во время трения скольжения. На основе анализа возможных причин электризации дисперсных систем при трении выдвинута гипотеза, объясняющая этот процесс эмиссией катионов из металла контртела в результате понижения потенциальной энергии ионов в структурно-упорядоченном граничном слое и повышения кинетической энергии катионов в решетке металла в результате соударений с атомами материала дисперсной фазы. Показано, что при трении керамической массы возможно выделение теплоты, не являющейся результатом диссипации, а связанной с понижением внутренней энергии системы в результате самоорганизации структуры.
Бесплатно
Взаимосвязи между деформациями и нагрузками для железобетонных пластин
Статья научная
В настоящее время методы измерения деформаций конструкций хорошо известны. Разнообразие оборудования различной точности и мощности доступно. В этой статье мы представляем комбинированный метод тахеометрических и фотограмметрических измерений и смещений, измеренных длины датчика давления. В нашей лаборатории, загрузка предварительно напряженных бетонных плит производилась с шагом 3 кН. Программа Mathematica 5.0 была использована для расчета интерполяции многочленами. Все результаты проанализированы в соответствии с расчетными значениями (с использованием Еврокода 2) с помощью интерполяционных многочленов. Результаты показывают, что в будущем нам не придется использовать так много фаз нагрузки, потому что промежуточные перемещения могут быть вычислены из полученных уравнений, и смещения при различных нагрузках можно предсказать.
Бесплатно
Взаимосвязь BIM-сценариев в рамках инвестиционно-девелоперского проекта
Статья научная
Технология BIM как управление информацией о жизненном цикле объекта на основе его модели применяется в рамках тех или иных BIM-сценариев — процессов применения технологии BIM для конкретных целей инвестиционно-девелоперского проекта (ИДП). При отсутствии связей между BIM-сценариями в рамках одного ИДП нарушаются технологические процессы, теряется производительность, часть работ выполняется впустую. Отсутствие связей объясняется недостаточной изученностью многообразия BIM-сценариев и неопределённостью границ этого многообразия. В исследовании даётся классификация BIM-сценариев с системой их шифрования в ключе видов работы с информацией, а также этапов и дисциплин проекта. На примере жилого квартала описываются возможные BIM-сценарии, после чего они объединяются в карту сценариев данного проекта, на основе которой составляется общий BIM-сценарий проекта со всеми возможными связями. Делается вывод о применимости описанного алгоритма при планировании ИДП. Дальнейшие исследования направляются на обобщение и формализацию данного алгоритма.
Бесплатно
Вибрации зданий с подвижным фундаментом при реальных сейсмических воздействиях
Статья научная
Объектом исследования являлись колебания зданий на скользящих фундаментах с сухим трением под действием реальных землетрясений. Методы. Использованы образцы четырехэтажного и девятиэтажного дома с набором из пяти записей землетрясений по шкале 7-10 баллов по шкале MSK-64. Расчетная модель здания представляет собой систему со многими степенями свободы, подверженную только сдвиговым колебаниям. Кулоновская модель сухого трения описывает взаимодействие фундамента и ростверка. Движение фундамента задается как горизонтальная составляющая сейсмограммы реального землетрясения. Отсутствие условия для расчета силы трения между двумя абсолютно твердыми телами в период их сцепления в динамике не позволяет определить время начала скольжения, что усложняет задачу. Кроме того, сейсмограммы реальных землетрясений имеют сложный характер, что может привести к многократным изменениям состояния скольжения и сцепления ростверка и фундамента. Дискретность задачи по времени и использование логического алгоритма позволили решить эту задачу. Использовалась неявная схема Ньюмарка; на каждом временном шаге задача решалась в трех постановках и выбиралось истинное решение. Для обеспечения необходимой точности решения нелинейной задачи величина временного шага была выбрана путем проведения вычислительного эксперимента. Полученные результаты. Разработанный алгоритм расчета перемещений, скоростей, ускорений и поперечных сил был предложен на основе горизонтальной составляющей записи сейсмограммы. Полученные результаты представлены в виде сравнительных графиков перемещений ростверка и фундамента, а также поперечной силы первого этажа. Результаты также были представлены в десяти таблицах для четырехэтажных и девятиэтажных зданий, подвергшихся влиянию пяти землетрясений. В этих таблицах показаны максимальные значения поперечных сил для перекрытий зданий. При благоприятном сочетании динамических характеристик здания и амплитудно-частотной характеристики сейсмограммы использование скользящего фундамента может привести к многократному снижению поперечной силы в здании, а их плохое сочетание в скользящем фундаменте. дает незначительный эффект. Показано, что скользящий фундамент не всегда приводит к многократному снижению поперечной силы.
Бесплатно
Видимость неба при затенении деревьями
Статья научная
Развитие зеленой инфраструктуры является актуальной задачей при разработке градостроительной стратегии по снижению влияния городского острова тепла и улучшению городской экосистемы. Целью данного исследования является оценка видимости неба при затенении деревьями при решении задач прогнозирования формирования городского острова тепла и разработки рекомендаций по его смягчению. Объект исследования. Выделено несколько видов деревьев, наиболее часто встречающихся в озеленении в условиях жаркого климата: вяз (Ulmus L.), дуб (Quercus L., 1753), клен (Acer L., 1753) и тополь (Populus L., 1753). ). Для каждой из этих пород деревьев было отобрано несколько образцов, необходимых для усреднения данных. Всего было исследовано 27 образцов. Полевые исследования проводились в разные месяцы года (10.05.2021, 16.07.2021 и 03.10.2021). Метод. Характеристикой видимости неба является коэффициент видимости неба (SVF). Рассмотрены различные подходы к определению видимости неба. Общим ограничением вычислительных методов является возможность определения SVF для относительно простых конфигураций объектов. Поэтому для нахождения SVF сложных гетерогенных систем, таких как деревья, были проведены прямые измерения путем фотографирования с использованием специального объектива «рыбий глаз» и смартфона. Проверка данных подтверждает возможность использования этого оборудования для полевых исследований. Для обработки фотоизображений использовался метод черных, белых и серых пикселей, что позволяет повысить точность результатов. Полученные результаты. Анализ результатов показывает, что минимальные значения SVF для всех исследованных пород деревьев наблюдаются в июле. В этот момент крона дерева наиболее густая, что ограничивает видимость большей части неба. Максимальный эффект затенения летом дает дуб (СВФ = 22,9%), минимальный - вяз (СВФ = 30,4%). Показано, что деревья с более густой кроной днем и ночью блокируют потоки длинноволновой радиации, что приводит к росту городского острова тепла. Сравнивая полученные результаты, можно отметить, что минимальное смягчение (8,0 К) дает вяз; максимальное смягчение (8,8 К) дает дуб. Поэтому для защиты от солнечного излучения днем лучше использовать дуб, а для смягчения городского острова тепла ночью лучше использовать вяз. Таким образом, метод позволяет выбрать породу дерева, обеспечивающую необходимое затенение и эффект смягчения городского острова тепла. Дальнейшие исследования будут связаны с уточнением математической модели городского острова тепла для оценки микроклимата урбанизированных территорий в жаркий период.
Бесплатно
Висячие тросовые конструкции и покрытия сооружений
Статья научная
Висячие тросовые конструкции просты в монтаже, надежны в эксплуатации, а в ряде случаев отличаются и архитектурной выразительностью. Представлены наиболее знаковые кон-струкции и сооружения, имевшие на момент строительства практическую значимость и но-визну, отмеченные наградами профессионального сообщества или вошедшие в рейтинги научных журналов. Несколько крупных аварий большепролетных тросовых покрытий не охладили интерес к ним со стороны архитекторов и конструкторов общественных и промышленных зданий.
Бесплатно
Влажностный режим ограждающей конструкции с облицовкой силикатным кирпичом
Статья научная
В настоящее время используют такие типы конструкций, как стены с облицовкой из кирпичной кладки, теплоизоляционные навесные фасадные системы с тонким штукатурным слоем и фасадные системы с вентилируемой воздушной прослойкой, а также без нее. Ввиду большого распространения в строительстве стеновых конструкций из силикатного кирпича без вентилируемого зазора, в статье определяется возможность применения данных фасадных систем на территории двух самых крупных застраиваемых городов России - Санкт-Петербурга и Москвы, представлены результаты тепловлажностного расчета для соответствующих ограждающих конструкций. Приведены технические рекомендации по нормализации влажностного режима для данных конструкций, которые в силу особенностей их эксплуатации, характеризуются влагонакоплением. По результатам проведенного расчета делаются выводы о соответствии конструкции необходимым по энергоэффективности, санитарно-гигиеническим, комфортным нормам и о целесообразности применения полученных результатов для принятия правильных проектных решений.
Бесплатно
Влияние авторегулирования на параметры энергопотребления жилых зданий
Статья научная
В статье представлено технико-экономическое обоснование систем автоматического регулирования потребляемой тепловой энергии. Обоснована эффективность их применения. Описаны основные методы регулирования систем теплоснабжения. Показано влияние методов регулирования параметров теплоносителя на энергетическую эффективность зданий. Представлена методика расчета энергосберегающего эффекта в течение отопительного периода, который может быть достигнут за счет авторегулирования параметров подачи тепла в здание. Показана эффективность систем авторегулирования для решения проблемы перетопа зданий.
Бесплатно
Статья научная
Взрывной метод уплотнения лессовых грунтов при их водонасыщении является действенным приемом улучшения физико-механических свойств оснований. В статье приведены результаты экспериментальных исследований по влиянию вибродинамических воздействий на повышение эффективности уплотнения водонасыщенных лессовых грунтов с использованием вертикальных песчаных дрен, которые свидетельствуют о перспективах использования взрывного метода уплотнения в сочетании с устройством дрен в грунтах основания. Данные результаты исследований открывают широкие перспективы сочетания вибродинамических методов уплотнения с устройством дрен в грунтах основания для ускорения процесса консолидации грунтов и повышения качества уплотнения оснований.
Бесплатно
Влияние воздухо-изоляционного состава на теплотехнические характеристики ограждающих конструкций
Статья научная
В статье приводится один из возможных путей решения энергосбережения и повышения энергетической эффективности зданий за счет применения инновационного воздухоизоляционного состава Моно*Эр. Он упрощает процесс воздухоизоляции. После нанесения Моно*Эр штукатуры, плотники, плиточники и электрики могут работать, не нарушая воздухонепроницаемость зданий. Так же использование Моно*Эр позволяет обрабатывать труднодоступные участки. В работе был проведен тест на воздухонепроницаемость с использованием этого материала, так и без него и рассмотрены источники утечек воздуха. Представлены преимущества использования и технические показатели МОНО*ЭР.
Бесплатно
Влияние грунтового ядра на оптимизацию сваи-оболочки
Статья научная
В статье рассмотрена возможность оптимизации по материалоемкости стальных свай-оболочек, погружаемых с открытым нижним концом. Расчеты выполнены с учетом влияния грунтового ядра. Вычислена несущая способность свай различных глубин погружения. Вычислены напряжения, возникающие в поперечных сечениях свай. Напряжения проверены по теориям прочности. Рассчитаны толщины стенок равнопрочной сваи-оболочки и экономия материала, достигаемая оптимизацией. Сделаны следующие выводы: 1. Проведенные в данной статье вычисления с учетом давления грунтового ядра позволяют утверждать, что оптимизация стальных свай-оболочек (ССО) по материалу с обеспечением условия равнопрочности возможна; 2. Напряжения в материале сваи после оптимизации толщины ее стенок были проверены по соответствующим теориям прочности; 3. Главный результат работы - возможность экономии основного строительного материала сваи при выполнении условия ее равнопрочности. Оптимизация наиболее эффективна для сваи меньшей длины из рассмотренных в статье, то есть для 11-метровой.
Бесплатно
