№ 6 (2018)
ТЕОРИЯ ИНЖЕНЕРНЫХ СООРУЖЕНИЙ. СТРОИТЕЛЬНЫЕ КОНСТРУКЦИИ
3-13 112
Аннотация
В статье рассматривается применение фазометрического метода контроля изменения состояния грунтов при геотехническом мониторинге в условиях активизации карстовых процессов. Анализируется влияние мультипликативных помех природного характера на результаты геодинамического контроля в системах геотехнического мониторинга. Применение фазометрического метода позволяет повысить точность геодинамического контроля за счет устранения мультипликативной помехи. Отмечена необходимость адаптации фазового метода к условиям сильных мультипликативных помех при организации геодинамического контроля карстовых процессов. Дается теоретическая оценка ослабления мультипликативной помехи на примере модели геодинамического контроля карстовой суффозионной полости с применением двухполюсной фазометрической электроустановки с базой, равной удвоенному радиусу полости. Описывается измерительная установка для регистрации приповерхностной геодинамики. Описана схема устройства регистрации геодинамики приповерхностных неоднородностей, разработанного для экспериментальных работ при натурном моделировании геодинамического контроля развития карстовой суффозионной полости с использованием двухполюсной фазометрической электроустановки. Приводятся результаты натурного моделирования контроля развития карстово-суффозионной полости с использованием двухполюсной фазометрической электроустановки. Результаты экспериментальных натурных исследований подтвердили преимущество фазометрического метода, характеризуемое компенсационным подавлением мультипликативных помех по всему частотному диапазону, по сравнению с эквипотенциальным методом. В результате эксперимента показано, что при использовании фазометрического метода геодинамического контроля идет компенсационное подавление мультипликативных помех по всему частотному диапазону. Установлено, что мультипликативная помеха не влияет на регистрируемую фазу, а мультипликативная помеха ослаблена. Построены теоретические зависимости величины ослабления мультипликативных помех в зависимости от относительного изменения залегания кровли карстовой полости при различных значениях пространственного параметра размещения измерительной установки, подтверждающие метрологические возможности фазометрического метода.
14-21 174
Аннотация
Перераспределение моментов обеспечивает привлекательную альтернативу нелинейных методов анализа. Существуют значительные различия между нормами проектирования для перераспределения момента. Эта работа пытается установить соответствующие ограничения на допустимое перераспределение моментов в железобетонных конструкциях. Рассмотрены влияния некоторых факторов на уровни перераспределения моментов в статически неопределимых железобетонных балках. Получено уравнение для определения допустимого уровня перераспределения моментов с учётом требований податливости и предела пластичности. Показано влияние зависимости допустимого угла поворота в области пластического шарнира. Аналитическая модель разрабатывается для расчета коэффициента β, допустимого процента снижения момента на участке из-за перераспределения момента. Модель сравнивается с экспериментальными результатами и показывает хорошее согласие. Максимальный предел для β составляет 20%. Для предельного состояния, с благоприятным сочетанием параметров, модель позволит β превысить до 50%.
22-31 188
Аннотация
Рассмотрено построение конечно-элементной модели для определения напряженно-деформированного состояния многоэтажного здания из монолитного железобетона. При этом учитывается зависимость механических характеристик бетона от вида напряженного состояния, развитие пластических деформации в арматуре, трещинообразование. В качестве определяющих соотношений были приняты уравнения состояния для нелинейных изотропных материалов, предложенных в рамках теории А.А. Трещева, которая базируется на параметрах нормированных пространств напряжений. Характеристики материала определены из опытов на одноосное растяжение и сжатие в условиях простого нагружения. Специально для решения указанной задачи была разработана модификация треугольного гибридного конечного элемента для плиты средней толщины произвольной формы с пятью степенями свободы в узле. Получены необходимые уравнения метода конечных элементов для решения задачи о расчете напряженно-деформированного состояния здания с учетом трещинообразования, разносопротивляемости бетона и пластических деформаций в арматуре. Приведено описание способов моделирования фиктивных слоев элемента, соответствующих различным вариантам напряженно-деформированного состояния железобетона: бетонные слои без трещин, бетонные слои с трещинами, железобетонные слои без трещин и железобетонные слои с трещинами в одном и двух направлениях. Получены результаты решения задачи в виде графиков распределения отдельных перемещений в плитах перекрытия здания. Подтверждено, что учёт усложнённых свойств материала необходим для получения корректных оценок напряженно-деформированного состояния железобетонных конструкций в условиях прогрессирующего трещинообразования.
32-43 240
Аннотация
В результате проведенных экспериментальных исследований построены графики прогибов и углов поворота, зависимостей деформаций бетона по отношению к расчетному сечению 1-1. Определены главные деформации удлинения и укорочения бетона; арматура была подобрана таким образом, что в стадии, предшествующей разрушению, она достигала текучести, поэтому напряжения в арматуре известны. Установлено, что для железобетонных конструкций квадратного сечения из высокопрочного бетона класса В100 при кручении с изгибом, как правило, имеет место лишь одна магистральная трещина (хрупкая структура высокопрочного бетона способствует такой концентрации), по которой и происходит разрушение. Для коробчатого сечения имело место несколько трещин, из которых выделяется та, по которой происходит разрушение. На ступенях, предшествующих разрушению, эта трещина начинает превалировать над остальными и имеет максимальную ширину раскрытия. На основании экспериментальных исследований железобетонных конструкций из высокопрочного бетона квадратного и коробчатого сечений, получены достоверные данные о сложном напряженно-деформированном состоянии в исследуемых областях сопротивления, такие как: значения обобщенной нагрузки трещинообразования и разрушения , ее уровень относительно предельной нагрузки; расстояние между трещинами на разных уровнях трещинообразования (до момента разрушения, как правило, образуется два - три уровня); ширина раскрытия трещин на уровне оси рабочей арматуры, на удалении двух диаметров от осей арматуры и вдоль всего профиля трещины на различных ступенях нагружения, из которых следует, что раскрытие трещин на уровне оси арматуры в 2 - 3 раза меньше, по сравнению с раскрытием трещин на удалении 1.5 - 2 диаметров от оси рабочей (продольной и поперечной) арматуры; координаты точек(x; y; z) образования пространственных трещин; схемы зарисовки на планшетах образования, развития и раскрытия трещин железобетонных конструкций при кручении с изгибом. Таким образом, выполненные экспериментальные исследования и полученный результат, предоставляют возможность проверки разрабатываемой расчетной модели и ее рабочих гипотез оценки сопротивления железобетонных конструкций из высокопрочного бетона при кручении с изгибом.
БЕЗОПАСНОСТЬ ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ
НАТУРНЫЕ ИСПЫТАНИЯ СБОРНЫХ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ ПЛИТ, ПОДВЕРГШИХСЯ ЦИКЛИЧЕСКОМУ ЗАМОРАЖИВАНИЮ - ОТТАИВАНИЮ
44-52 91
Аннотация
В данной работе представлены результаты исследований несущей способности коррозионно-поврежденных железобетонных плит перекрытия, подвергшихся замораживанию-оттаиванию. Разработана функция повреждения железобетонных конструкций. Приводятся результаты исследований несущей способности коррозионно-поврежденных железобетонных плит перекрытия, подвергшихся замораживанию-оттаиванию в течение времени (годы). Приводятся экспериментальные данные по натурным испытаниям железобетонных плит с фактическими прочностными характеристиками бетона и частично прокорродированной арматурой. Получены графики зависимости: снижение прочности бетона и рабочего сечения арматурных стержней в зависимости от времени (годы) в климатических условиях г. Москвы. Прочностные характеристики бетона в зонах сжатия и растяжения после статистической обработки на вероятностной основе аппроксимированы экспоненциальной зависимостью. На основании испытании серии плит разной схемы, определены показатели функции повреждения бетона для данного момента времени. Полученные результаты могут быть применены для оценки прочностных и деформационных характеристик и несущей способности железобетонных плит, подвергавшихся циклическому замораживанию-оттаиванию.
АРХИТЕКТУРА И ГРАДОСТРОИТЕЛЬСТВО
53-66 89
Аннотация
Исследование основано на выявленных архивных и печатных источниках, натурных исследованиях автора, которые позволяют более обоснованно реконструировать образную и материальную структуру утраченных дворянских и купеческих усадеб. 1-я половина XVIII в. являлась мощной платформой для становления дальнейшего роста и развития усадебной жизни Курского края, преимущественно дворянского сословия. Дальнейший период 2-й пол. XVIII- 1-й XIX вв., справедливо названный «золотым веком» русской усадьбы, для Курского края, как и для других регионов страны, являлся периодом расцвета и преумножения владений, усадебного хозяйства, качества нового строительства и реконструкции существующих усадебных комплексов и различных форм усадебной жизни. Новационными являются выявленные типологические характеристики курских имений, их прогрессивная значимость для усадебного жизнеустройства изучаемого региона. Особая значимость выполненной комплексной исследовательской работы обусловлена возможностью заполнить лакуны в изучении важных страниц истории общенациональной и региональной русской культуры, отразившихся на формировании региональных особенностей строительных приёмов и образности архитектурных ансамблей усадеб Курского края.
СТРОИТЕЛЬНЫЕ МАТЕРИАЛЫ И ТЕХНОЛОГИИ
67-73 74
Аннотация
В работе выполнена оценка по радиационным показателям перспектив использования отвальных пород угольных шахт Донбасса в строительном производстве.По результатам гамма-спектрометрического анализа определена удельная эффективная активность естественных радионуклидов в породных отвалах пяти угольных предприятий Луганщины. Показано, что отработанная отвальная порода по радиационным характеристикам может без ограничений использоваться в жилищном строительстве. Описана методика определения в лабораторных условиях коэффициента эманирования радона породами и материалами, позволяющая достаточно точно оценить скорость поступления радона в помещение из материалов ограждающих конструкций еще на стадии проектирования здания.
74-84 73
Аннотация
В статье представлены результаты исследований по разработке новых минеральных полимерных композиционных материалов. При производстве композитов экструзионным способом используется зола уноса от сжигания каменного угля на теплоэлектростанциях и алюмосиликатные зольные микросферы в качестве наполнителя и поливинилхлорида в качестве связующего. Проведены исследования свойств золы уноса с точки зрения ее применимости в качестве наполнителя. Определена форма частиц, величина удельной поверхности, распределение частиц по размерам, плотность упаковки частиц. Выполнен анализ химического состава и удельной эффективной активности естественных радионуклидов наполнителя. Представлены результаты исследований показателей прочности на сжатие, разрыв и изгиб, ударной вязкости, твердости разработанных композиционных материалов. Проведены испытания пожарной безопасности композитов, определены группа горючести, группа распространения пламени, коэффициент дымообразования, группа воспламеняемости, показатель токсичности продуктов горения, температура воспламенения, температура самовоспламенения материалов. Коммерческое производство полученных полимерных композитов должно иметь значительное влияние на экологическую безопасность Байкальского региона, поскольку оно будет потреблять значительные объемы промышленных отходов.
85-93 107
Аннотация
Предметом исследования является необходимость перехода к современным программным проектирующим комплексам, вследствие необходимости обязательного усвоения обучающимися методов расчета железобетонных конструкций по действующим нормам и правилам. Показано, что изучение внедрения современных программных комплексов в учебный процесс, в связи с расширением и обновлением круга возможностей проектирования, может привести к сокращению объемов учебной нагрузки и усвоения большего объема знаний за меньший промежуток времени, а также улучшение структуры преподавания дисциплины "Железобетонные и каменные конструкции", построенной на основе процесса рассмотрения задач расчета и проектирования железобетонного каркаса одноэтажного промышленного здания. В основу методологии положены принципы объективности, системы и развития, при изложении материала был использован статистический уровень методологического анализа. Изучение нижеизложенного материала позволило дать объективную характеристику состояния приобретения полезных навыков пользователем в современных автоматизированных комплексах. Приведены данные о характере производимых работ, в том числе о возможности создания алгоритма моделирования пространственной расчетной схемы классического каркаса одноэтажного промышленного здания, которая помогла в изучении многих объектов исследования по направлению «Строительство». В процессе изучения было принято несколько гипотез относительно моделирования сопряжений несущих элементов каркаса и статистического расчета в линейной постановке. В ходе исследования был раскрыт широкий круг важных вопросов, которые могут при дальнейшем изучении данной темы, выступать объектом исследований. Вопрос работы в пространственной схеме двухветвевых колонн на данный момент так и остается актуальным.
94-101 69
Аннотация
Проблема повышения эффективности функционирования систем автоматизированного проектирования и управления качеством проектирования в условиях изменившихся в настоящее время технологических возможностей проектных организаций представляется крайне важной. В связи с этим в составе сформулированы принципы создания моделей, технологий и алгоритмов качественного проектирования объектов строительства на основе новой парадигмы биосферно совместимого и развивающего человека города (city planning), созданной и развиваемой в настоящее время в Российской академии архитектуры и строительных наук. Главной особенностью предполагаемых моделей является включение в систему специальных механизмов взаимодействия проектировщик - система, построенных на системе последовательно взаимосвязанных принципов иерархию пунктов, позиций- действий при функционировании САПР по обеспечению высокого качества проектных работ и безопасности проектируемых объектов.
102-116 96
Аннотация
Работа посвящена исследованию влияния глинистых минералов из песков различных месторождений на эффективность работы поликарбоксилатных суперпластификаторов в цементных системах и на свойства цементного камня. Представлены результаты исследования составов глинистых минералов в песках разных месторождений Челябинской области. Установлено, что эффективность поликарбоксилатных суперпластификаторов в большей степени снижает глинистый минерал монтмориллонит. Проведена оценка возможности использования различных песков, содержащих до 2% глинистых минералов, с целью получения высокофункциональных бетонов. Для обеспечения высокой эффективности поликарбоксилатных суперпластификаторов в бетонах на цементных вяжущих необходимо применять мытые пески.
ISSN 2073-7416 (Print)