Preview

Строительство и реконструкция

Расширенный поиск
№ 6 (2021)

ТЕОРИЯ ИНЖЕНЕРНЫХ СООРУЖЕНИЙ. СТРОИТЕЛЬНЫЕ КОНСТРУКЦИИ

5-19 153
Аннотация

В статье разработана модель для единичных составных полосок в блоке – клине и арках между наклонными трещинами, а также выполнена аппроксимация прямоугольных поперечных сечений с помощью малых квадратов в элементах матрицы.

Из анализа работ Н.И. Карпенко и С.Н. Карпенко получены «нагельные» усилия Qs в продольной растянутой арматуре и сдвиг трещины D s , как функции ширины раскрытия и деформаций бетона в зависимости от косинуса угла q . При этом определены экспериментальные «нагельные» усилия Qs,exp и зависимости сдвига трещины Dcrc,exp от 0 а h/0 в виде экспоненты для деформаций арматуры e s × ms,3  и расстояния 1x.

На основе принятых гипотез получен условный модуль сдвига шва xm для полоски составной конструкции единичной длины при известной разности средних относительных линейных и угловых деформаций бетона (или арматуры). Это позволяет снизить порядок системы дифференциальных уравнений Ржаницына, а также получить в каждом шве сумарные угловые деформации gzx,stitch,sum,i бетона и «нагельный» эффект арматуры. При этом кривизны составных стержней связаны с суммарным изгибающим моментом в стержне из нескольких брусьев и суммой их жесткостей. Параметры матрицы жесткости для сжатой зоны бетона и рабочей арматуры получены из решения системы уравнений равновесия, деформаций и физических соотношений.

20-27 215
Аннотация

В статье рассматриваются упругие изотропные пластинки в виде равнобедренных треугольников с комбинированными граничными условиями (комбинация условий шарнирного опирания и жесткого защемления по сторонам контура). Выполнены расчеты с использованием МКЭ для определения интегральных физических характеристик в рассматриваемых задачах F (максимального прогиба равномерно нагруженных пластинок w0 и основной частоты колебаний в ненагруженном состоянии ω). На основе полученных численных результатов построены аппроксимирующие функции: «максимальный прогиб – коэффициент формы пластинок», «основная частота колебаний – коэффициент формы пластинок», структура которых соответствует структуре аналогичных формул, полученных при представлении известных точных решений в соответствующих задачах технической теории пластинок в изопериметрическом виде. На основании свойств коэффициента формы пластинок эти аппроксимирующие функции ограничивают все множество рассматриваемых интегральных физических величин и поэтому могут использоваться в качестве опорных решений при расчете треугольных пластинок произвольного вида методом интерполяции по коэффициенту формы (МИКФ). Рассмотрен пример расчета пластинки в виде прямоугольного треугольника с шарнирным опиранием сторон.

28-35 194
Аннотация

При обследовании типовых панельных домов были обнаружены характерные дефекты и разрушения, такие как крены и перекосы стеновых панелей. В данной статье произведено определение жесткости стеновой панели с проемом панельного дома серии I-515/5 при заданном перекосе панели в своей плоскости. Панель рассчитывалась численно по нелинейной деформационной модели методом конечных элементов и аналитически. Для решения задачи использовался программный комплекс ЛИРА-САПР 2017. Расчет производился с учетом нелинейности и ползучести материала. В результате были получены поля нормальных и касательных напряжений в панели и вычислена сдвиговая жесткость. Произведенный анализ полученных результатов показал, что следует учитывать возможное снижение фактической жесткости панели при перекосе против расчетной, полученной согласно нормам.

36-42 224
Аннотация

Рассматривается взаимосвязь максимальных прогибов от статической равномерно распределённой нагрузки W0 и основной частоты собственных поперечных колебаний ω круглой изотропной пластинки линейно переменной толщины с утолщением к краю при однородных условиях опирания по внешнему контуру в зависимости от соотношения толщины пластины в центре к толщине по краю. По результатам исследования построены графики зависимости максимального прогиба и частоты собственных колебаний пластинки от соотношения t1/t2. Показано, что для круглых пластинок линейно переменной толщины при t1/t2<1,1 коэффициент К с точностью до 5,9% совпадает с аналитическим коэффициентом для круглых пластинок постоянной толщины. Числеными исследованиями установлено, что при соотношении толщин на контуре и в центре равном двум расхождение коэффициента К, устанавливающего связь между статическими и динамическими характеристиками платин, составляет порядка 25% для шарнирного опирания по контуру и до 37% при жёстком опирании. Это свидетельствует о более значительном влиянии неравномерного распределения массы для таких граничных условий. >< 1,1 коэффициент К с точностью до 5,9% совпадает с аналитическим коэффициентом для круглых пластинок постоянной толщины. Числеными исследованиями установлено, что при соотношении толщин на контуре и в центре равном двум расхождение коэффициента К, устанавливающего связь между статическими и динамическими характеристиками платин, составляет порядка 25% для шарнирного опирания по контуру и до 37% при жёстком опирании. Это свидетельствует о более значительном влиянии неравномерного распределения массы для таких граничных условий.

БЕЗОПАСНОСТЬ ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ

43-49 287
Аннотация

Тепловлажностный режим заглубленных частей может оказывать существенное, а иногда решающее значение, для нормализации микроклимата всего памятника. Опыт теплофизических исследований в церковных памятниках архитектуры свидетельствует о широком круге факторов определяющих воздействие температурно-влажностного режима заглубленных объемов на формирование условий сохранности памятника в целом. В настоящее время лаборатория климата музеев и памятников архитектуры ГОСНИИР проводит исследования по данной проблеме с целью создания методики изучения и нормализации тепловлажностного режима надземной и подземной части здания как единого целого. Такой подход необходим для выработки проектных и технологических решений по оптимизации условий сохранности памятника. В статье рассматривается практический пример обеспечения тепловлажностных условий сохранности памятника с монументальной живописью.

50-62 175
Аннотация

В нормативной базе РФ по сейсмостойкому строительству предполагается развитие пластических деформаций в железобетонных конструкциях при сейсмическом воздействии. Их наличие оказывает существенное влияние на напряженно-деформированное состояние, несущую способность и механизм разрушения железобетонных конструкций при действии знакопеременных нагрузок большой интенсивности. В статье изложена методика и основные результаты экспериментальных исследований, связанных с оценкой влияния пластических деформаций на работу изгибаемых железобетонных элементов при смене знака усилия. Представлены данные о снижении несущей способности образцов при смене знака усилия с ростом максимальных пластических деформаций в первом полуцикле нагружения, получены значения предельных коэффициентов пластичности по деформациям арматуры, соответствующие началу разрушения бетона сжатой зоны при смене знака усилия, построены эпюры деформаций нормальных сечений опытных образцов при прямом и обратном нагружении.

АРХИТЕКТУРА И ГРАДОСТРОИТЕЛЬСТВО

63-72 204
Аннотация

После периода относительного затишья в строительстве и проектировании тонкостенных большепролетных оболочек и стержневых многослойных оболочечных структур, который по мнению ведущих архитекторов мира начался в 1980-е годы, наступило время расширенного применения пространственных структур в архитектуре общественных и промышленных зданий. Реже оболочки применяются в малогабаритном жилищном строительстве: экологические деревни, ноосферная и бионическая архитектура. Весь 20-й век не прекращались исследования по развитию аналитических и численных методов расчета оболочек на прочность и устойчивость, по созданию новых строительных материалов. Геометры создали и изучили более 600 аналитических поверхностей, которые могут быть приняты за срединные поверхности оболочек строительного и машиностроительного назначения. В итоге к началу 21-го века архитекторы и инженеры имели весь набор необходимых средств для продолжения традиций «золотого века оболочек». Анализ проблем с применением новых форм в параметрической архитектуре, проведенный в статье, показал, что более десяти классов поверхностей из их классификации не нашел еще применения в архитектуре и машиностроении. Сделано предположение, что число применяемых классов поверхностей не будет расширяться, а новые идеи формообразования оболочек будут базироваться на использовании уже хорошо известных поверхностей, а именно, поверхностей вращения, переноса, зонтичных, минимальных, линейчатых и волнообразных поверхностей. В основном будут проектироваться оболочечные структуры с учетом экологических, энергосберегающих требований и трансформирующиеся структуры.

73-81 379
Аннотация

Рассмотрены варианты архитектурно-пространственного, композиционного решения въездного знака в малые города. Проанализированы особенности архитектурно-художественного, конструктивного, композиционного решения въездного знака, применение отделочных материалов.

Обосновывается актуальность развития малого города с учетом исторических, культурных, экономических особенностей и достижений района, а также символы культуры и многовековой истории региона в контексте решения проблем градостроительной деятельности.

Приведены требования к оценке по каждому характерному показателю, влияющему на выявление новых архитектурно-художественных и эстетических возможностей представления символа на въезде в малый город.

СТРОИТЕЛЬНЫЕ МАТЕРИАЛЫ И ТЕХНОЛОГИИ

82-89 175
Аннотация

В Российской Федерации большинство легкоплавких глин, применяемых в производстве керамического кирпича, имеют низкое содержание оксида алюминия (Al2O3=12-15%). При таком низком содержании оксида алюминия в глинистых материалах из них невозможно получить кирпич марок М150 и выше. Для возведения несущих стен нижних этажей зданий повышенной этажности (15 этажей и более) требуется керамический кирпич марок ─ М150-М300. В такие глинистые материалы для получения сейсмостойкого кирпича М150 и выше необходимо вводить отощитель, содержащий А12О3>50%. С учетом сокращения запасов традиционного высокоглиноземистого природного сырья необходимо найти новые способы его замещения различными видами отходов. Опыт передовых зарубежных стран показал техническую осуществимость этого направления и применения еще и как инструмента защиты природной среды от загрязнения. В настоящей работе взамен природных традиционных отощителей предлагается использовать шлак от выплавки безуглеродистого феррохрома содержащий А12О3=55,8%. В качестве глинистого материала использовалась некондиционная бейделлитовая глина, которая без отощителей не пригодна для производства керамического кирпича. Получен на основе шлака от выплавки безуглеродистого феррохрома и некондиционной глины керамический сейсмостойкий кирпич М125-М175 в интервале температур 1050-1100оС.

90-97 232
Аннотация

В статье рассматривается вариант укрепления грунтов земляного полотна автомобильных дорог комплексным вяжущим на основе гранулированного шлака медеплавильного производства и гидратной извести. Представлены характеристики исследуемого шлака, микрофотоснимки его поверхности, а также химический и фазовый составы. Выполнено подробное описание рентгенодифрактограммы исследуемого шлака с обработкой полученных рефлексов с использованием базы данных ICDD PDF-2. Проведены расчеты гидролитических равновесий с использованием основных фаз, найденных по данным рентгенофазового анализа. Расчетным методом установлено, что при уровне рН=11-12 в известково-шлаковой смеси протекает разложение силикатов и алюмосиликатов железа с образованием гелей гидроксидов железа и алюминия, а также аморфного кремнезема. На основе полученного комплексного вяжущего изготовлены стандартные образцы укрепленного суглинистого грунта и определены его физико-механические свойства. Результаты проведенных экспериментов дают перспективную возможность для получения укрепленных грунтов на основе комплексного минерального вяжущего с прочностью на сжатие до 2,2 МПа.



Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 2073-7416 (Print)