Том 9, № 1 (2019)

В статье представлено новое техническое решение, которое относится к области строительства, в частности, к испытаниям изгибаемых железобетонных элементов - балок здания на прочность, деформацию и огнестойкость на масштабной модели. Новый метод решения подразумевает повышение информативности, визуальной наглядности и глубины экспериментальных исследований железобетонных балок в результате использования экономичного способа проектирования геометрического и силового подобия масштабной модели железобетонной балки по прочности, деформации и огнестойкости. Предложенный метод позволяет оценить предельные состояния железобетонной балки по прочности, деформации и огнестойкости; разработать аналитическую модель для расчета фактического предела огнестойкости; сэкономить на трудозатратах при изготовлении масштабной модели натурной конструкции для её испытания.

В рамках реализации программ по переселению из ветхого жилья и сельскому строительству особое внимание уделяется вопросам строительства малоэтажных энергоэффективных зданий. Анализ различных технологий возведения малоэтажных зданий выявил целесообразность применения керамзитобетона в качестве конструкционного и теплоизоляционного материала в трехслойных наружных стенах и колодцевых кладках. Представленный теплотехнический расчет оригинальной конструкции колодцевой кладки показал достаточно высокие значения приведенного сопротивления теплопередаче и коэффициента теплотехнической однородности. Более высокая точность представленной инженерной методики теплотехнического расчета подтверждена сравнением полученных данных по сопротивлению теплопередаче наружной стены приближенным аналитическим методом с данными компьютерного моделирования температурных полей методом конечных элементов.

Проведен сравнительный метрологический анализ приборного парка коммерческого учета тепловой энергии и теплоносителя горячей воды по результатам периодической поверки средств измерений в 2004 - 2005 и 2016 - 2017 гг. Рассмотрена методика оценки годности теплосчетчиков и их комплектующих (преобразователи расхода, температуры, давления) и измерительных комплектов на их основе. Полученные Результаты анализа позволяют с метрологической точки зрения более обоснованно формировать перечень рекомендуемых приборов учета, а также будут полезны при прогнозировании затрат на метрологическое и текущее обслуживание действующих систем учета тепловой энергии.

Установлена зависимость дзета-потенциала от величины окислительно-восстановительного потенциала и ионного состава воды. Определен физико-химический состав изучаемой воды, сделан анализ полученных результатов. В ходе исследований дополнительно определялись показатели: pH, температура, мутность и щелочность для получения полной картины качества воды. Было установлено соответствие всех изучаемых показателей воды нормам СанПиН 2.1.4.1074-01 «Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения». Приведены математические зависимости между дзета-потенциалом, жесткостью, содержанием анионов и катионов в исследуемой воде с достоверностью аппроксимации R2 не ниже 0,83.

Рассмотрены основные физические и химические параметры нового сорбента, разработанного на основе полезных ископаемых Самарского региона: глин, торфа и доломита. Размер частиц глин после размола на этапе предварительной подготовки составил менее 1 нм, что относит их к высокодисперсным материалам. Проведенный химический анализ состава компонентов показал высокое содержание оксидов кремния и алюминия, обладающих ионообменными свойствами, а также позволил отнести глины к монтмориллонитовым породам. Модификацию сорбента проводили термическим способом. Плотность готового образца составила 1,8 г/см3. Метод сканирующей электронной микроскопии показал, что структура готового образца относится к губчатым телам. Методом ИК-спектрометрии подтверждено наличие функциональных групп в кристаллической решетке сорбента, которые обуславливают не только физический, но ионообменный и химический характер сорбции.

Предложена топологическая модель структуры технической системы канализации поселения, которая отображена с помощью графов. Функциональное описание технической системы канализации поселения выполнено вербально и отражает многоуровневую иерархию функций системы канализации. Предложенная топологическая модель технической системы и ее функциональное описание позволяют выполнять анализ реальной системы канализации поселения и моделирование по решению задач модернизации и определения направления ее перспективного развития. Подробно описаны факторы, оказывающие влияние на совершенствование всех комплексов технологий системы канализации поселения, а также на выбор технологических решений на стадии проектирования этих систем.

На примере модифицированных и немодифицированных цементных композитов изучено влияние температурных и влажностных эксплуатационных факторов на прочностные показатели мелкозернистых бетонов. Выявлено, что для немодифицированного бетона варьирование температуры испытаний приводит к существенному изменению прочностных показателей цементных композитов, повышаясь (с учетом их влагосодержания) при испытаниях на изгиб и сжатие в области отрицательных температур. Наибольшее повышение прочностных показателей наблюдается у влагонасыщенных образцов. Для образцов в сухом состоянии изменение прочностной характеристики при сжатии с понижением температуры с + 40 до -40 оС составляет 17 %, на растяжение при изгибе - 22 %. По результатам исследований установлено, что для модифицированных высокопрочного и дисперсно армированного бетонов наблюдается значительное повышение предела прочности на растяжение при изгибе на всем диапазоне исследуемых температур для водонасыщенных образцов по сравнению с образцами в сухом и равновесно влажностном состоянии. Существенные различия в характере влияния температуры испытания и влажностного состояния на изменение механических характеристик модифицированных и немодифицированных цементных бетонов объясняются, в первую очередь, различиями в их структуре и, как следствие, видом содержащейся влаги. В частности, в структуре модифицированных композитов преобладает адсорбционная и кристаллизационно связанная вода, отличающаяся высокой энергией связи, а в структуре «традиционного» бетона присутствует большое количество капиллярно насыщенной и свободной воды, которая слабо связана с твердой фазой немодифицированных композитов.

Рассматриваются результаты исследования влияния влажности на значения поверхностной энергии бетона. Показано, что величина последней в значительной мере зависит от влажности материала и меняется в широких пределах, иногда в несколько раз, в зависимости от этапа разрушения. Выделены две группы показателей, влияющих на процесс разрушения: физико-механические и кинетические. Показано, что поверхностная энергия, отнесенная к первой группе, является одним из параметров, определяющих прочностные и эксплуатационные характеристики бетона. Сделан вывод, что учет влажности материала позволяет объяснить поведение бетона при его замачивании.

Рассматривается гипотеза о фенотипологических причинах градообразования. Предлагается взглянуть на «город» как на самую удобную модель выживания современного человека. Параллельно автор объясняет причину возникновения этой модели, воспринимая самого человека как представителя одного из биологических видов нашей планеты. Поднимается тема профессиональной этики в работе современных архитекторов и градостроителей относительно исторической архитектурной среды города. Автор вводит ряд терминов, чтобы описать наблюдаемые явления. Исследуемая тема подкреплена иллюстративным материалом. Изложенные в статье аргументы формулируют общий тезис о необходимости интеграции смежных дисциплин широкого спектра в профессиональное поле архитекторов, решающих современные градостроительные задачи.

Работа посвящена рассмотрению в обобщенном ключе диапазона вероятных стратегий пространственного развития провинциальных городов России с учетом сегодняшней специфики формирования их институтов управления и предприятий строительного бизнеса. Рассмотрены основные варианты развития городов в ближайшем будущем с их плюсами и минусами. Проблематика, развернутая в данной статье, является предельно актуальной практически для любого города современной России на этапе смены экономического уклада и перехода страны от индустриального к постиндустриальному типу экономики. Авторы статьи обосновывают преимущества выбора полицентрической модели развития города Самары. Выводы и рекомендации проделаны на конкретном градостроительном материале.

С целью снижения энергоемкости, увеличения надежности работы гидравлического привода строительных машин и механизмов проведены исследования гидродинамических параметров потока вязкой жидкости в плоском диффузоре при осцилляции одной из стенок канала. Для построения полей скоростей и давлений использованы уравнения Навье-Стокса совместно с уравнением неразрывности. Задача решена в полярных координатах с граничными условиями. Получено общее решение задачи, которое соответствует автомодельному граничному условию на подвижной стенке. Профиль радиальной скорости имеет участки прямого и обратного течений и представляет собой стоячую волну по угловой координате. Определены силы, действующие на подвижную и неподвижную стенки диффузора. Полный интегральный расход через диффузор равен нулю.

Литье в охлаждаемый кристаллизатор является основным способом получения алюминиевых полуфабрикатов - круглых слитков. Непрерывное литье приводит к образованию неоднородной структуры. Ее устранение происходит при термической обработке - гомогенизационном отжиге с последующим охлаждением в камере. Для исследования теплообмена между алюминиевыми слитками и охлаждающим теплоносителем в камере разработана математическая модель. Она показала, что время охлаждения слитков в камере зависит от конструктивных и режимных факторов. Данная работа посвящена оптимизации конструктивных факторов математической модели теплообмена в камере охлаждения алюминиевых слитков. Рассмотрены вопросы критериев оптимизации, определена целевая функция с ограничениями на множество допустимых решений функции.