Главная Архив номеров Вестник МГСУ 2019/2

Вестник МГСУ 2019/2

DOI: 10.22227/1997-0935.2019.2

Число статей - 10

Всего страниц - 261

АРХИТЕКТУРА И ГРАДОСТРОИТЕЛЬСТВО. РЕКОНСТРУКЦИЯ И РЕСТАВРАЦИЯ

Влияние планировки города на возникновение островов тепла в мегаполисах с тропическим климатом (г. Ханой)

  • Ле Минь Туан - Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет (НИУ МГСУ) аспирант кафедры архитектуры, Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет (НИУ МГСУ), 129337, г. Москва, Ярославское шоссе, д. 26; Этот e-mail адрес защищен от спам-ботов, для его просмотра у Вас должен быть включен Javascript .

Страницы 148-157

Введение. Быстрая урбанизация вызывает значительные изменения в почвенном покрове, а также изменения температуры поверхности почвы. Преобразование назначения землепользования значительно влияет на температуру поверхности и усугубляет отрицательный эффект острова тепла. Следовательно, должна быть разработана стратегия по оптимизации городского охлаждения. Рассмотрены факторы, которые влияют на появление городских островов тепла (ГОТ). Представлены градостроительные рекомендации по ограничению негативного влияния ГОТ на человека. Проанализировано городское и пригородное планирование в г. Ханой и предложены определенные градостроительные принципы, способствующие уменьшению эффекта ГОТ. Материалы и методы. Исследовано применение зеленых насаждений как средство борьбы с экологическими проблемами из-за эффекта городского острова тепла и создания благоприятной городской экологической среды. Изучены связи между соотношением зеленых насаждений и снижением температуры. Анализ выполнен по фактической оценке 21-й зеленой зоны Ханоя. Результаты. Показаны связь между интенсивностью снижения тепла и показателем формы зеленого пространства - линейная инвертированная система, и положительный эффект зеленой зоны в снижении влияния эффектов острова тепла. Даны рекомендации по использованию зеленых насаждений в градостроительстве. Выводы. В числе важнейших задач планировщика-градостроителя - размещение и корректировка промышленных зон (и отдельных предприятий) города (в увязке с жилыми районами), основных транспортных артерий города, с учетом, что от размещения и планировки промышленных, жилых и общественных территорий, а также системы дорог зависит образование «тепловых островов», в условиях тропического климата Вьетнама это отрицательно сказывается на здоровье человека. Расчет разумной доли зеленых насаждений способствует уменьшению негативного влияния городских островов тепла на жизнь человека. Данное исследование помогает планировщикам разумно рассчитать площадь зеленых насаждений, в соответствии с характером каждого города.

DOI: 10.22227/1997-0935.2019.2.148-157

Библиографический список
  1. Howard L. The climate of London: Deduced from meteorological observations made in the metropolis and at various places around it. London : Harvey and Darton, 1833.
  2. Renou E. Instructions météorologiques // Annuaire Société Météorologie de France. 1855. Vol. 3 (1). Pp. 73-160.
  3. Renou E. Différences de température entre, Paris et Choisy-le-Roi // Annuaire Société Météorologique de France. 1862. Vol. 10. Pp. 105-109.
  4. Renou E. Differences de temperature entre la ville et la campagne // Annuaire Société Météorologie de France. 1868. Vol. 3. Pp. 83-97.
  5. Schmidt W. Zum Einfluss grosser Städte auf das Klima // Die Naturwissen. 1917. Vol. 5. Issue 30. Pp. 494-495. DOI: 10.1007/bf02450060
  6. Schmidt W. Die Verteilung der Minimum temperaturen in der Frostnacht des 12 Mai 1927 im Gemeindegebiet von Wien // Fortschritte der Landwirtschaft. 1929. No. 2 (21). Pp. 681-686.
  7. Mitchell J.M. On the causes of instrumentally observed secular temperature trends // Journal of Meteorology. 1953. Vol. 10. Issue 4. Pp. 244-261. DOI: 10.1175/1520-0469(1953)010<0244:OTCOIO>2.0.CO;2
  8. Mitchell J.M. The temperature of cities // Weatherwise. 1961. Vol. 14. Issue 6. Pp. 224-258. DOI: 10.1080/00431672.1961.9930028
  9. Li Yang, Feng Qian, De-Xuan Song, Ke-Jia Zheng. Research on urban heat-island effect // Procedia Engineering. 2016. Vol. 169. Pp. 11-18. DOI: 10.1016/j.proeng.2016.10.002
  10. Ranhao Sun, Yihe Lu, Xiaojun Yang, Liding Chen. Understanding the variability of urban heat islands from local background climate and urbanization // Journal of cleaner production. 2019. Vol. 208. Pp. 743-752. DOI: 10.1016/j.jclepro.2018.10.178
  11. Memon R.A., Leung D.Y. Impacts of environmental factors on urban heating // Journal of Environmental Sciences. 2010. Vol. 22. Issue 12. Pp. 1903-1909. DOI: 10.1016/s1001-0742(09)60337-5
  12. Rajagopalan Priyadarsini, Wong Nyuk Hien, David Cheong K.W. Microclimatic modeling of the urban thermal environment of Singapore to mitigate urban heat island // Solar Energy. 2008. Vol. 82. Issue 8. Pp. 727-745. DOI: 10.1016/j.solener.2008.02.008
  13. Patz J.A., Campbell-Lendrum D., Holloway T., Foley J.A. Impact of regional climate change on human health // Nature. 2005. Vol. 438. Issue 7066. Pp. 310-317. DOI: 10.1038/nature04188
  14. Yishan Xu, Dian Zhou, Zhe Li. Research on characteristic analysis of urban heat island in multi-scales and urban planning strategies // Procedia Engineering. 2016. Vol. 169. Pp. 175-182. DOI: 10.1016/j.proeng.2016.10.021
  15. Zhu Yalan, Yu Lili, Ding Shaogang. The application of ventilated corridor in improving city environment // Journal Urban Development Studies. 2008. No. 1. Pp. 46-49.
  16. Rajagopalan P., Lim K.C., Jamei E. Urban heat island and wind flow characteristics of a tropical city // Solar Energy. 2014. Vol. 107. Pp. 159-170. DOI: 10.1016/j.solener.2014.05.042
  17. Erell E., Pearlmutter D., Williamson T.T.J. Urban microclimate: designing the spaces between buildings. Routledge, 2010. 288 p.
  18. Serteser N., Ok V. The effects of building parameters on wind velocity and air-flow type in the urban settlements // The seventh International Conference on Urban Climate. Yokohama. 2009. Vol. 29.
  19. Yang Li. Computational fluid dynamics technology and its application in wind environment analysis // Journal of Urban Technology. 2010. Vol. 17. Issue 3. Pp. 67-81. DOI: 10.1080/10630732.2010.553046
  20. Li F., Wang R., Paulussen J., Liu X. Comprehensive concept planning of urban greening based on ecological principles; a case study in Beijing, China // Landscape and urban planning. 2005. Vol. 72. Issue 4. Pp. 325-336. DOI: 10.1016/j.landurbplan.2004.04.002
  21. Eleftheria A., Phil J. Temperature decreases in an urban canyon due to green walls and green roofs in diverse climates // Building and Environment. 2008. Vol. 43. Issue 4. Pp. 480-493. DOI:10.1016/j.buildenv.2006.10.055
  22. Thuyết minh thẩm định đánh giá hiện trạng Thủ đô Hà Nội. Viện kiến trúc Quốc Gia, 2017 quyển 1 trang 175. (Описание о существующем градостроительстве г. Ханой : Национальный вьетнамский архитектурный институт, 2017. С. 175).
  23. Thông tin về khí hậu của Thành phố Hà Nội. Trung tâm dịch vụ và tài liệu thống kê, Tổng cục Thống kê, 2016, trang 32. (Описание о погоде г. Ханой, Общая статистика Вьетнама, статистическая документация и сервисный центр. 2016. С. 32).

Скачать статью

Принципы стратегического планирования развития территорий (на примере федеральной земли Бавария)

  • Ильичев Вячеслав Александрович - Российская академия архитектуры и строительных наук (РААСН) доктор технических наук, профессор, вице-президент по направлению инновации, академик РААСН, Российская академия архитектуры и строительных наук (РААСН), 107031, г. Москва, ул. Большая Дмитровка, д. 24, стр. 1; Этот e-mail адрес защищен от спам-ботов, для его просмотра у Вас должен быть включен Javascript .
  • Колчунов Виталий Иванович - Юго-Западный государственный университет (ЮЗГУ) доктор технических наук, профессор, заведующий кафедрой уникальных зданий и сооружений, академик РААСН, Юго-Западный государственный университет (ЮЗГУ), 305040, г. Курск, ул. 50 лет Октября, д. 94; Этот e-mail адрес защищен от спам-ботов, для его просмотра у Вас должен быть включен Javascript .
  • Бакаева Наталья Владимировна - Юго-Западный государственный университет (ЮЗГУ) доктор технических наук, доцент, профессор кафедры промышленного и гражданского строительства, Юго-Западный государственный университет (ЮЗГУ), 305040, г. Курск, ул. 50 лет Октября, д. 94; Этот e-mail адрес защищен от спам-ботов, для его просмотра у Вас должен быть включен Javascript .

Страницы 158-168

Введение. Для решения задач развития территорий представлен новый креативный подход, связанный с кардинальным повышением качества градостроительной среды, - градоустройство. Изучены опыт и практика стратегического планирования развития территорий на примере федеральной земли Бавария как региона Германии, обладающего крупнейшим научным и экономическим потенциалом. Цель стратегического планирования развития территорий - достижение такой градостроительной ситуации, при которой происходит повышение благосостояния проживающего на этой территории населения. Сегодня в условиях диспропорций пространственного развития многих территорий нашей страны, нарушения их территориальной целостности, экологического загрязнения и других вызовов строительство новых городов является исключительной практикой. Материалы и методы. Методологической основой послужил новый концептуальный подход к градостроительной среде - градоустройство. Методы исследования: ознакомление с соответствующими правовыми и нормативными документами законодательства Федеративной Республики Германии и системный анализ градостроительной документации для решения задач стратегического планирования развития территорий. Результаты. Выявлены особенности территориального планирования в Германии, в том числе и в отношении комплексной застройки территории (виды, цели, задачи и содержание документов градорегулирования). Анализ практики стратегического планирования развития территорий в Баварии, выполненный через «призму» принципов градоустройства, показал, что акцент в развитии делается на исторической значимости поселений. Особое место уделяется реконструкции промышленно-транспортных зон. В управлении территориями используются элементы «умного города». Выводы. Опыт стратегического планирования развития территорий на примере федеральной земли Бавария может быть полезен в практике технического регулирования градостроительной деятельности в России.

DOI: 10.22227/1997-0935.2019.2.158-168

Библиографический список
  1. Владимиров В.В., Саваренская Т.Ф., Смоляр И.М. Градостроительство как система научных знаний. М. : РААСН, 2000.
  2. Чистякова С.Б. О стратегии решения экологических проблем при градостроительной деятельности в различных регионах России // Градостроительство. 2014. № 3 (31). С. 75-79.
  3. Вавакин Л.В. О стратегии Российского градостроительства // Строительная газета. 19.04.2002. № 16. С. 8-12.
  4. Каримов А.М. Методологические, инфраструктурные и организационные предпосылки модернизации градостроительной деятельности в современных социально-экономических условиях // Биосферная совместимость: человек, регион, технологии. 2015. № 2 (10). С. 59-67.
  5. Сарнацкий Э.В. Выбранные места из дискуссий по градостроительной тематике // Градостроительство. 2011. № 2 (12). С. 26-31.
  6. Белоусов В.Н., Ломакина Д.Ю. Основные проблемы формирования градостроительной политики Российской Федерации // Academia. Архитектура и строительство. 2012. № 4. С. 73-76.
  7. Любовный В.Я. Регулирование градостроительства в изменяющихся условиях развития России // Academia. Архитектура и строительство. 2016. № 1. С. 57-63.
  8. Sheela Patel, Jockin Arputham. An offer of partnership or a promise of conflict in Dharavi, Mumbai? // Environment and Urbanization. 2007. Vol. 19. Issue 2. Pp. 501-508. DOI: 10.1177/0956247807082832
  9. Crane R., Weber R. The Oxford handbook of urban planning. New York : OUP, 2012. 864 р. DOI: 10.1093/oxfordhb/9780195374995.001.0001
  10. Landry C. The art of city making // Australian Planner. 2006. Vol. 43. Issue 4. P. 47. DOI: 10.1080/07293682.2006.9982528
  11. Sassen S. The global city: New York, London and Tokyo. Princeton : Princeton University, 2001. 472 p.
  12. Lefebvre H. The production of space, Blackwell. 1991. P. 59.
  13. Лефевр А. Производство пространства / пер. с фр. И. Стаф. М. : Strelka Press, 2015. 432 с.
  14. Рифкин Дж. Третья промышленная революция. Как горизонтальные взаимодействия меняют энергетику, экономику и мир в целом / пер. с англ. М. : Альпина нон-фикшн, 2014. 410 c.
  15. Холлис Л. Города вам на пользу: гений мегаполиса / пер. с англ. М. Коробочкин. М. : Strelka Press, 2015. 432 с.
  16. Ильичев В.А., Каримов А.М., Колчунов В.И., Алексашина В.В., Бакаева Н.В., Кобелева С.А. Предложения к проекту доктрины градоустройства и расселения (стратегического планирования городов - city planning) // Жилищное строительство. 2012. № 1. С. 2-10.
  17. Ильичев В.А., Емельянов С.Г., Колчунов В.И., Гордон В.А., Бакаева Н.В. Принципы преобразования города в биосферосовместимый и развивающий человека. М. : Изд-во АСВ, 2015. 184 с.
  18. Rees W.E. Ecological footprints and biocapacity: essential elements in sustainability assessment // Chapter 9 in Jo Dewulf and Herman Van Langenhove (eds) Renewables-Based Technology: Sustainability Assessment, Chichester, UK : John Wiley and Sons, 2006. Pp. 143-157. DOI: 10.1002/0470022442.ch9
  19. Инновационные предложения РААСН // URL: http://www.raasn.ru/innovations.php (дата обращения: 18.01.2018).
  20. Бадардинов А.С. Жилье нового поколения для российской семьи // Биосферная совместимость: человек, регион, технологии. 2015. № 2 (10). С. 66-88.
  21. Глейзер Э.Л. Триумф города: как наше величайшее изобретение делает нас богаче, умнее, экологичнее, здоровее и счастливее // Экономическая социология. 2013. Т. 14. № 4. С. 75-94.
  22. В Германии растет рождаемость? URL: http://mygermany.live/novosti-germanii/v-germanii-rastet-rozhdaemost (дата обращения: 16.04.2018).
  23. Статистическое Федеральное ведомство Германии. URL: https://www.destatis.de (дата обращения: 18.04.2018).
  24. Ермак С. Новая городская утопия. Конкурентоспособность муниципалитетов // Эксперт-Урал. 2012. № 33 (521). URL: http://expert.ru/ural/2012/33/novaya-gorodskaya-utopiya/media/153605/ (дата обращения: 11.02.2014).
  25. Low N., Gleeson B., Green R., Radović D. The green city. Sustainable homes. Sustainable suburbs. Sydney, Abingdon : UNSW Press, Routledge, 2005. 247 р.
  26. Иванова З.И., Михаэль А. Экономное жилье для мигрантов и беженцев: экоустойчивое архитектурное проектирование // Экономика и предпринимательство. 2017. № 9-3 (86-3). С. 783-786.

Скачать статью

ПРОЕКТИРОВАНИЕ И КОНСТРУИРОВАНИЕ СТРОИТЕЛЬНЫХ СИСТЕМ. СТРОИТЕЛЬНАЯ МЕХАНИКА. ОСНОВАНИЯ И ФУНДАМЕНТЫ, ПОДЗЕМНЫЕ СООРУЖЕНИЯ

Численное моделирование местной и общей потери устойчивости гиперупругих труб с различными поперечными сечениями

  • Ковалевский Лукаш - Варшавский технологический университет магистр наук в области гражданского строительства, ассистент, Варшавский технологический университет, 00-637, Польша, г. Варшава, ул. Леха Качиньского, д. 16; Этот e-mail адрес защищен от спам-ботов, для его просмотра у Вас должен быть включен Javascript .
  • Емело Станислав - Варшавский технологический университет доктор технических наук, профессор, инженер-строитель (механические конструкции), заведующий кафедрой сопротивления материалов и теории упругости и пластичности, Варшавский технологический университет, 00-637, Польша, г. Варшава, ул. Леха Качиньского, д. 16; Этот e-mail адрес защищен от спам-ботов, для его просмотра у Вас должен быть включен Javascript .
  • Андреев Владимир Игоревич - Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет (НИУ МГСУ) доктор технических наук, профессор, заведующий кафедрой сопротивления материалов, академик РААСН, Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет (НИУ МГСУ), 129337, г. Москва, Ярославское шоссе, д. 26; Этот e-mail адрес защищен от спам-ботов, для его просмотра у Вас должен быть включен Javascript .

Страницы 169-178

Введение. Представлен подход к применению программ конечных элементов (МКЭ) ABAQUS/Standard и ABAQUS/Explicit с различными уравнениями состояния несжимаемых изотропных гиперупругих материалов при анализе сжатых и растянутых оболочечных элементов из эластомеров. Эластомеры обычно используются в строительстве, а также в конструкционных оболочечных элементах, в частности трубах разных поперечных сечений. Материалы и методы. Созданы три модели МКЭ для труб с одинаковой длиной и начальной жесткостью. Рассмотрены трубы с эллиптическим, квадратным и треугольным сечением. Использованы три типа структурных моделей из резиноподобного материала (эластомера) - с полиномиальной функцией упругой энергии в виде модели MV и стандартные модели Нео - Гука и Муни - Ривлина. В МКЭ моделях анализируемых труб не вводились начальные несовершенства. Численное моделирование выпучивания труб выполнялось для двух типов начальных и граничных условий - для квазистатических и динамических задач. Результаты. Показано, что тип выпучивания зависит от поперечного сечения трубы. Сравнение решений по выпучиванию смоделированных труб с различными структурными моделями продемонстрировало хорошую корреляцию результатов. Приведена примерная история деформации эллиптического образца, проанализированного ABAQUS/Standard, нагруженная путем перемещения границы. Выводы. Установлено, что программа ABAQUS/Standard позволяет использовать несжимаемые гиперэластичные материалы, программа ABAQUS/Explicit не предоставляет такой возможности. Из этого следует необходимость задавать параметры материала, связанные со сферической частью тензора напряжений. Параметр не должен быть слишком малым, иначе это приведет к числовым ошибкам. Решения задач об устойчивости моделей труб с различными физическими моделями дают хорошие корреляции результатов.

DOI: 10.22227/1997-0935.2019.2.169-178

Библиографический список
  1. ABAQUS. Theory manual. Version 6.1. Hibbitt, Karlsson and Sorensen, Inc., Pawtucket, 2000.
  2. ABAQUS. Theory manual. Version 6.12. Dassault Systèmes, 2012.
  3. ABAQUS/Standard. User’s manual. Version 6.1. Hibbitt, Karlsson and Sorensen, Inc., Pawtucket, 2000.
  4. ABAQUS/Explicit. User’s manual. Version 6.2. Hibbitt, Karlsson and Sorensen, Inc., Pawtucket, 2001.
  5. ABAQUS/Standard. Verification manual. Version 5.8. Hibbitt, Karlsson and Sorensen, Inc., Pawtucket, 1998.
  6. ABAQUS/Standard. Example problems manual. Version 5.7. Hibbitt, Karlsson and Sorensen, Inc., Pawtucket, 1997.
  7. Jemioło S. Study of hyperelastic properties of isotropic materials. Modeling and numerical implementation. Scientific Works // Civil Engineering. 2002. Vol. 140.
  8. Lurie A.I. Nonlinear theory of elasticity. North-holland series in applied mathematics and mechanics. Amsterdam, 1990.
  9. Belytschko T., Lin J.I., Tsay C.-S. Explicit algorithms for the nonlinear dynamics of shells // Computer Methods in Applied Mechanics and Engineering. 1984. Vol. 42. Issue 2. Pp. 225-251. DOI: 10.1016/0045-7825(84)90026-4
  10. Curnier A. Computational methods in solid mechanics. Dordrecht : Kluwer Academic Press, 1994. DOI: 10.1007/978-94-011-1112-6
  11. Crisfield M.A. Non-linear finite element analysis of solids and structures. Vol. 1. Essentials. John Wiley and Sons, Chichester-Singapore, 1991. 360 p.
  12. Crisfield M.A. Non-linear finite element analysis of solids and structures. Vol. 2. Advanced topics. John Wiley and Sons, Chichester-Singapore, 1997. 509 p.
  13. Zienkiewicz O.C., Taylor R.L. The finite element method. 5th edition. Vol. 2. Solid Mechanics. Butterworth-Heinemann, 2000. 479 p.
  14. Bonet J., Wood R.D. Nonlinear continuum mechanics for finite element analysis. 2nd edition. Cambridge : Cambridge University Press, 2008.
  15. Jemioło S., Gajewski M. Hyperelastoplasticity. Warszawa : OWPW, 2017.
  16. Zhu Y., Wilkinson T. Finite element analysis of structural steel elliptical hollow sections in compression // School of Civil Engineering. Research Report No. R874. Sydney, 2007. Pp. 1-38.
  17. Riks E. The application of newton’s method to the problem of elastic stability // Journal of Applied Mechanics. 1972. Vol. 39. Issue 4. Pp. 1060-1065. DOI: 10.1115/1.3422829
  18. Riks E. Progress in collapse analyses // Journal of Pressure Vessel Technology. 1987. Vol. 109. Issue 1. Pp. 33-41. DOI: 10.1115/1.3264853
  19. Crisfield M.A. A fast incremental/iterative solution procedure that handles «snap-through» // Computers & Structures. 1981. Vol. 13. Isue 1-3. Pp. 55-62. DOI: 10.1016/0045-7949(81)90108-5
  20. Crisfield M.A. An arc-length method including line searches and accelerations // International Journal for Numerical Methods in Engineering. 1983. Vol. 19. Issue 9. Pp. 1269-1289. DOI: 10.1002/nme.1620190902

Скачать статью

Численное моделирование конечной жесткости узлов колонны с балкой

  • Багаутдинов Руслан Ильдарович - Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого (СПбПУ) аспирант кафедры строительной механики и строительных конструкций, Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого (СПбПУ), 195251, г. Санкт-Петербург, ул. Политехническая, д. 29.
  • Комаров Юрий Павлович - Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого (СПбПУ) магистрант кафедры строительной механики и строительных конструкций, Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого (СПбПУ), 195251, г. Санкт-Петербург, ул. Политехническая, д. 29.
  • Мостовский Николай Николаевич - Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого (СПбПУ) студент кафедры строительства уникальных зданий и сооружений, Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого (СПбПУ), 195251, г. Санкт-Петербург, ул. Политехническая, д. 29.
  • Дауров Заур Сосланович - Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого (СПбПУ) студент, кафедра строительства уникальных зданий и сооружений, Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого (СПбПУ), 195251, г. Санкт-Петербург, ул. Политехническая, д. 29.

Страницы 179-187

Введение. Один из важнейших аспектов в исследовании металлоконструкций - совершенствование проектной модели. Возможно снижение стоимости стальных конструкций, оптимизация распределения усилий в элементах металлического каркаса и динамических характеристик каркаса с использованием метода конечных секущих жесткостей, которые могут быть получены описанным методом численного моделирования. Для инженера в области численного моделирования открывается много перспектив. Большинство из них в настоящее время возможно реализовать в проектировании, но необходимо разработать методы и стандарты численного моделирования для получения удобных инструментов и достоверных результатов. Чтобы глубже изучить данный вопрос была изучена кривая «момент - поворот», определены максимальные значения напряжений и подготовлены характеристики жесткости и прочности для каждого типа соединения для структурного анализа. Материалы и методы. В программном комплексе Ansys было смоделировано три типа узлов металлоконструкций: фланцевый узел, узел на верхнем и опорном уголках и узел на двух уголках на стенке балки. В качестве нелинейной модели материала использовалась трилинейная диаграмма. Результаты. Произведен расчет смоделированных узлов. В результате анализа для трех типов узлов получены предельный момент, место разрушения узла и кривая «момент - поворот». Также для фланцевого узла осуществлено сравнение полученных результатов с экспериментальными данными. Выводы. Результаты численного моделирования хорошо коррелируют с экспериментальными данными. Были извлечены и проанализированы данные о поведении полужесткого соединения. В результате анализа получена конечная секущая жесткость трех типов узлов. Ее можно использовать при проектировании металлических каркасов. Это позволит уменьшить стоимость металлического каркаса, оптимизировать распределение усилий в его элементах.

DOI: 10.22227/1997-0935.2019.2.179-187

Библиографический список
  1. Haapio J., Heinisuo M. Minimum cost steel beam using semi-rigid joints // Rakenteiden Mekaniikka (Journal of Structural Mechanics). 2010. Vol. 43. No. 1. Pp. 1-11.
  2. Hasan M.J., Ashraf M., Uy B. 01.07: Numerical investigation on the semi-rigid behaviour of austenitic stainless steel connections // ce/papers (Special Issue: Proceedings of Eurosteel 2017). 2017. Vol. 1. No. 2-3. Pp. 215-224. DOI:10.1002/cepa.52
  3. Bahaz A., Amara S., Jaspart J.P., Demonceau J.F. Analysis of the behaviour of semi rigid steel end plate connections // MATEC Web of Conferences. 2018. Vol. 149. P. 02058. DOI:10.1051/matecconf/201814902058
  4. Concepción Díaz, Mariano Victoria, Osvaldo M. Querin, Pascual Martí. Optimum design of semi-rigid connections using metamodels // Journal of Constructional Steel Research. 2012. Vol. 78. Pp. 97-106. DOI: 10.1016/j.jcsr.2012.06.013
  5. Pirmoz A., Khoei A.S., Ebrahim Mohammadrezapour E., Daryan A.S. Moment-rotation behavior of bolted top-seat angle connections // Journal of Constructional Steel Research. 2009. Vol. 65. No. 4. Pp. 973-984. DOI: 10.1016/j.jcsr.2008.08.011
  6. Pirmoz A., Ahadi P., Farajkhah V. Finite element analysis of extended stiffened end plate link-to-column connections // Steel Construction. 2016. Vol. 9. No. 1. Pp. 46-57. DOI:10.1002/stco.201350003
  7. Smitha M.S., Babu S. Behaviour of top and seat angle semi-rigid connections // Journal of the Institution of Engineers (India): Series A. 2013. Vol. 94. No. 3. Pp. 153-159. DOI: 10.1007/s40030-014-0050-6
  8. Shi G., Chen X. Moment-rotation curves of ultra-large capacity end-plate joints based on component method // Journal of Constructional Steel Research. 2017. Vol. 128. Pp. 451-461. DOI: 10.1016/j.jcsr.2016.09.012
  9. Shi G., Chen X., Wang D. Experimental study of ultra-large capacity end-plate joints // Journal of Constructional Steel Research. 2017. Vol. 128. Pp. 354-361. DOI: 10.1016/j.jcsr.2016.09.001
  10. Kong Z., Kim S.-E. Numerical estimation of the initial stiffness and ultimate moment capacity of single-web angle connections // Journal of Constructional Steel Research. 2016. Vol. 121. Pp. 282-290. DOI: 10.1016/j.jcsr.2016.02.011
  11. Concepción Díaz, Pascual Martí, Mariano Victoria, Osvaldo M. Querin. Review on the modelling of joint behaviour in steel frames // Journal of Constructional Steel Research. 2011. Vol. 67. No. 5. Pp. 741-758. DOI:10.1016/j.jcsr.2010.12.014
  12. Pirmoz A., Liu M.M. Direct displacement-based seismic design of semi-rigid steel frames // Journal of Constructional Steel Research. 2017. Vol. 128. Pp. 201-209. DOI: 10.1016/j.jcsr.2016.08.015
  13. Kim J.H., Ghaboussi J., Elnashai A.S. Mechanical and informational modeling of steel beam-to-column connections // Engineering Structures. 2010. Vol. 32. No. 2. Pp. 449-458. DOI: 10.1016/j.engstruct.2009.10.007
  14. Hantouche E.G., Kukreti A.R., Rassati G.A., Swanson J.A. Modified stiffness model for thick flange in built-up T-stub connections // Journal of Constructional Steel Research. 2013. Vol. 81. Pp. 76-85. DOI: 10.1016/j.jcsr.2012.11.009
  15. Bagautdinov R., Monastireva D., Bodak I., Potapova I. Feasibility study tool for semi-rigid joints design of high-rise buildings steel structures // E3S Web of Conferences. 2018. Vol. 33. P. 02022. DOI:10.1051/e3sconf/20183302022
  16. Dai X.H., Wang Y.C., Bailey C.G. Numerical modelling of structural fire behaviour of restrained steel beam-column assemblies using typical joint types // Engineering Structures. 2010. Vol. 32. No. 8. Pp. 2337-2351. DOI: 10.1016/j.engstruct.2010.04.009
  17. Ihaddoudène A.N.T., Saidani M., Jaspart J.P. Mechanical model for determining the critical load of plane frames with semi-rigid joints subjected to static loads // Engineering Structures. 2017. Vol. 145. Pp. 109-117. DOI: 10.1016/j.engstruct.2017.05.005
  18. Kong Z., Kim S.-E. Numerical estimation for initial stiffness and ultimate moment of T-stub connections // Journal of Constructional Steel Research. 2018. Vol. 141. Pp. 118-131. DOI: 10.1016/j.jcsr.2017.11.008
  19. Concepción Díaz, Mariano Victoria, Osvaldo M. Querin, Pascual Martí. FE model of three-dimensional steel beam-to-column bolted extended end-plate joint // International Journal of Steel Structures. 2018. Vol. 18. No. 3. Pp. 843-867. DOI: 10.1007/s13296-018-0033-y
  20. Concepción Díaz, Mariano Victoria, Pascual Martí, Osvaldo M. Querin. FE model of beam-to-column extended end-plate joints // Journal of Constructional Steel Research. 2011. Vol. 67. No. 10. Pp. 1578-1590. DOI: 10.1016/j.jcsr.2011.04.002
  21. Estrin G.Ya. Determination of bending moments in semi-rigid steel framing joints // Computers & Structures. 1992. Vol. 45. No. 5-6. Pp. 1109-1117. DOI.10.1016/0045-7949(92)90067-a

Cкачать на языке оригинала

Численные исследования работы забивной сваи на аргиллитоподобных глинах

  • Сычкина Евгения Николаевна - Пермский национальный исследовательский политехнический университет (ПНИПУ) кандидат технических наук, доцент кафедры строительного производства и геотехники, Пермский национальный исследовательский политехнический университет (ПНИПУ), 614990, г. Пермь, Комсомольский пр-т, д. 29; Этот e-mail адрес защищен от спам-ботов, для его просмотра у Вас должен быть включен Javascript .
  • Антипов Вадим Валерьевич - Пермский национальный исследовательский политехнический университет (ПНИПУ) аспирант кафедры строительного производства и геотехники, Пермский национальный исследовательский политехнический университет (ПНИПУ), 614990, г. Пермь, Комсомольский пр-т, д. 29; Этот e-mail адрес защищен от спам-ботов, для его просмотра у Вас должен быть включен Javascript .
  • Офрихтер Ян Вадимович - Пермский национальный исследовательский политехнический университет (ПНИПУ) аспирант кафедры строительного производства и геотехники, Пермский национальный исследовательский политехнический университет (ПНИПУ), 614990, г. Пермь, Комсомольский пр-т, д. 29; Этот e-mail адрес защищен от спам-ботов, для его просмотра у Вас должен быть включен Javascript .

Страницы 188-198

Введение. Рассмотрены особенности работы сваи на аргиллитоподобных глинах пермского возраста при помощи численных и натурных экспериментов, аналитических расчетов.
Материалы и методы. Численное моделирование выполнено в программных комплексах Plaxis 3D и Midas GTS NX. Натурные испытания забивных свай проведены в соответствии с требованиями ГОСТ 20276-2012. Полученные результаты сопоставлены с результатами аналитических расчетов по СП 24.13330.2011.
Результаты. Научная новизна работы — в сравнительном анализе результатов численного моделирования взаимодействия забивной сваи с аргиллитоподобными глинами с результатами полевых испытаний и аналитических расчетов. Расчет методом конечных элементов в программном комплексе Plaxis 3D с использованием модели Hardening Soil показал завышенные значения осадки (до 6 раз) по отношению к стабилизированным осадкам натурных свай.
Расчеты в программном комплексе Midas GTS NX выявили завышенные по отношению к натурным испытаниям значения осадки свай (13–24 раза). Аналитические расчеты в соответствии с СП 24.13330.2011 также показали завышенные (до 3 раз) значения максимальной осадки сваи по отношению к стабилизированной осадке при натурных испытаниях свай.
Выводы. Расчеты методом конечных элементов в программных комплексах Plaxis 3D и Midas GTS NX, аналитическим методом по СП 24.13330.2011 показали завышенные значения осадки по отношению к стабилизированным осадкам свай на аргиллитоподобных глинах. Использование модели Linear-Elastic для аргиллитоподобных глин при численных расчетах в Plaxis 3D позволяет получить значения осадок близкие к натурным. Однако применение данной модели не в полной мере оправдано для аргиллитоподобной глины в связи с наличием остаточных деформаций и
нелинейным характером осадки сваи при нагружении. Необходима корректировка существующих численных и аналитических методов расчета свайных фундаментов на аргиллитоподобных глинах. Следует продолжать работы по дальнейшему обобщению опыта устройства свай на выветрелых аргиллитоподобных глинах для оценки длительной работы не только одиночной сваи, но и свайного фундамента.

DOI: 10.22227/1997-0935.2019.2.188-198

Библиографический список
  1. Хмелевцов А.А. Аргиллитоподобные глины в районе Большого Сочи и их физико-механические характеристики // Известия высших учебных заведений. Северо-Кавказский регион. Естественные науки. 2011. № 6. С. 77-79.
  2. Ponomaryov A.B., Sychkina E.N. Analysis of pile foundation behavior on modern and ancient clay bases // Challenges and Innovations in Geotechnics : Proceedings of the 8th Asian Young Geotechnical Engineers Conference. 2016. Pp. 111-114.
  3. Пономарев А.Б., Захаров А.В., Сурсанов Д.Н. К вопросу использования верхнепермских отложений в качестве грунтовых оснований // Вестник ПНИПУ. Урбанистика. 2011. № 1. С. 74-80.
  4. Ponomarev A.B., Sychkina E.N. On the stress-strain state and load-bearing strength of argillite-like clays and sandstones // Soil Mechanics and Foundation Engineering. 2018. Vol. 55. Issue 3. Pp. 141-145. DOI: 10.1007/s11204-018-9517-1
  5. Suxin Z., Yuanqiao P., Jianxin Y., Xinrong L., Yongqun G. Characteristics of claystones across the terrestrial Permian-Triassic boundary: Evidence from the Chahe section, western Guizhou, South China // Journal of Asian Earth Sciences. 2006. Vol. 27. Issue 3. Pp. 358-370. DOI: 10.1016/j.jseaes.2005.04.007
  6. Ponomaryov A., Sychkina E. Analysis of strain anisotropy and hydroscopic property of clay and claystone // Applied Clay Science. 2015. Vol. 114. Pp. 161-169. DOI: 10.1016/j.clay.2015.05.023
  7. Changdong L., Xiaoyi W., Huiming T., Guoping L., Junfeng Y., Yongquan Z. A preliminary study on the location of the stabilizing piles for colluvial landslides with interbedding hard and soft bedrocks // Engineering Geology. 2017. Vol. 224. Pp. 15-28. DOI: 10.1016/j.enggeo.2017.04.020
  8. Armand G., Conil N., Talandier J., Seyedi D.M. Fundamental aspects of the hydromechanical behaviour of Callovo-oxfordian claystone: From experimental studies to model calibration and validation // Computer and Geotechnics. 2017. Vol. 85. Pp. 277-286. DOI: 10.1016/j.compgeo.2016.06.003
  9. Zhang F., Xie S.Y., Hu D.W., Shao J.F., Gatmiri B. Effect of water content and structural anisotropy on mechanical property of claystone // Applied Clay Science. 2012. No. 69. Pp. 79-86. DOI: 10.1016/j.clay.2012.09.024
  10. Manica M., Gens A., Vaunat J., Ruiz D.F. A time-dependent anisotropic model for argillaceous rocks. Application to an underground excavation in Callovo-Oxfordian claystone // Computers and Geotechnics. 2017. Vol. 85. Pp. 341-350. DOI: 10.1016/j.compgeo.2016.11.004
  11. Бартоломей А.А., Омельчак И.М., Юшков Б.С. Прогноз осадок свайных фундаментов. М. : Изд-во ГУП «НИАЦ» Москомархитектуры, 1994. 384 с.
  12. Bartolomei A.A., Ponomarev A.B. Experimental investigations and prediction of settlement of conical-pile foundations // Soil Mechanics and Foundation Engineering. 2001. No. 38. Issue 2. Pp. 42-50. DOI: 10.1023/A:1010422029681
  13. Готман Н.З., Алехин В.С., Сергеев Ф.В. Определение предельного сопротивления основания сваи в составе группы свай // Вестник ПНИПУ. Строительство и архитектура. 2017. Т. 8. № 3. С. 13-21. DOI: 10.15593/2224-9826/2017.3.02
  14. Ильичев В.А., Мариупольский Л.Г., Вахолдин В.В. Рекомендации по расчету, проектированию и устройству свайных фундаментов нового типа в г. Москва. М. : Изд-во ГУП «НИАЦ» Москомархитектуры, 1997. 93 с.
  15. Катценбах Р. Последние достижения в области фундаментостроения высотных зданий на сжимаемом основании // Вестник МГСУ. 2006. № 1. С. 105-118.
  16. Тер-Мартиросян З.Г., Сидоров В.В., Тер-Мартиросян А.З., Манукян А.В. Скорость осадки сваи, погруженной в толщу глинистого грунта, с учетом его упруговязких и упругопластических свойств // Жилищное строительство. 2016. № 11. С. 3-6.
  17. Лузин И.Н., Тер-Мартиросян З.Г. Экспериментально-теоретические основы расчетов осадок фундаментов глубокого заложения в переуплотненных грунтах // Строительство и архитектура. 2016. T. 4. № 2. С. 45-48. DOI: 10.12737/19908
  18. Шулятьев О.А. Фундаменты высотных зданий // Вестник ПНИПУ. Строительство и архитектура. 2014. № 4. С. 202-244.
  19. Малышкин А.П., Есипов А.В. Численные исследования взаимного влияния свай в группах // Академический вестник Уралниипроект РААСН. 2017. № 2 (33). С. 86-89.
  20. Ладыженский И.Г., Сергиенко А.В. Опыт проектирования свайных и свайно-плитных фундаментов на участке ММДЦ «МОСКВА-СИТИ» // Промышленное и гражданское строительство. 2016. № 10. С. 46-54.
  21. Уткин В.С. Работа висячих свай в грунте основания и их расчет по осадке // Вестник МГСУ. 2018. Т. 13. № 9 (119). С. 1125-1132. DOI: 10.22227/1997-0935.2018.9.1125-1132
  22. Bond A.J., Jardine R.J. Effects of installing displacement piles in a high OCR clay // Geotechnique. 1991. Vol. 41. Issue 3. Pp. 341-363. DOI: 10.1680/geot.1991.41.3.341
  23. Hamderi M. Comprehensive group pile settlement formula based on 3D finite element analyses // Soils and foundations. 2018. Vol. 58. Issue 1. Pp. 1-15. DOI: 10.1016/j.sandf.2017.11.012
  24. Lehane B.M., Jardine R.J. Displacement pile behaviour in glacial clay // Canadian Geotechnical Journal. 1994. Vol. 31. Issue 1. Pp. 79-90. DOI: 10.1139/t94-009
  25. Meyerhof G.G. Some recent research on the bearing capacity of foundations // Canadian Geotechnical Journal. 1963. Vol. 1. Issue 1. Pp. 16-26. DOI: 10.1139/t63-003
  26. Randolph M.F., Carter J.P., Wroth C.P. Driven piles in clay - the effects of installation and subsequent consolidation // Geotechnique. 1979. Vol. 29. Issue 4. Pp. 361-393. DOI: 10.1680/geot.1979.29.4.361
  27. Sheil B.B., McCabe B.A. An analytical approach for the prediction of single pile and pile group behaviour in clay // Computers and Geotechnics. 2016. Vol. 75. Pp. 145-158. DOI: 10.1016/j.compgeo.2016.02.001
  28. Zhang Q., Liu S., Zhang S., Zhang J., Wang K. Simplified non-linear approaches for response of a single pile and pile groups considering progressive deformation of pile-soil system // Soils and foundations. 2016. Vol. 56. Issue 3. Pp. 473-484. DOI: 10.1016/j.sandf.2016.04.013
  29. Зерцалов М.Г., Знаменский В.В., Хохлов И.Н. Об особенностях расчета несущей способности буронабивных свай в скальных массивах при действии вертикальной нагрузки // Вестник ПНИПУ. Строительство и архитектура. 2018. Т. 9. № 1. С. 52-59. DOI: 10.15593/2224-9826/2018.1.05
  30. Haberfield C.M., Lochaden A.L.E. Analysis and design of axially loaded piles in rock // Journal of Rock Mechanics and Geotechnical Engineering. 2018. DOI: 10.1016/j.jrmge.2018.10.001
  31. Парамонов В.Н., Тихомирова Л.К. Изменение несущей способности забивных свай во времени // Реконструкция городов и геотехническое строительство. 2000. № 1. С. 127-131.
  32. Ponomarev A.B., Sychkina E.N. Verification of the results of numerical and analytical estimates of the settling of a single pile in argillite-like clay // Soil Mechanics and Foundation Engineering. 2016. Vol. 53. Issue 2. Pp. 78-81. DOI: 10.1007/s11204-016-9368-6

Скачать статью

Кровельные гранулы с добавкой медно-цинкового порошка, обладающие биоцидными свойствами

  • Червенко Юрий Вячеславович - Завод «СтройМинерал» главных технолог, Завод «СтройМинерал», 453700, Башкортостан, г. Учалы, ул. Кровельная, д. 1; Этот e-mail адрес защищен от спам-ботов, для его просмотра у Вас должен быть включен Javascript .
  • Соков Виктор Николаевич - Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет (НИУ МГСУ) доктор технических наук, профессор, профессор кафедры технологии вяжущих веществ и бетонов, Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет (НИУ МГСУ), 129337, г. Москва, Ярославское шоссе, д. 26; Этот e-mail адрес защищен от спам-ботов, для его просмотра у Вас должен быть включен Javascript .
  • Алматов Алексей Сергеевич - Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет (НИУ МГСУ) аспирант кафедры технологии вяжущих веществ и бетонов, Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет (НИУ МГСУ), 129337, г. Москва, Ярославское шоссе, д. 26; Этот e-mail адрес защищен от спам-ботов, для его просмотра у Вас должен быть включен Javascript .

Страницы 199-206

Введение. В качестве противодействия биологическому обрастанию полимерно-битумных кровельных материалов в мировой практике используются керамизированные кровельные гранулы с различными биоцидными добавками. В результате введения в состав керамизированного слоя кровельной гранулы высокодисперсного порошка медно-цинковой латуни в качестве биоцида можно получить посыпку, обладающую хорошими биоцидными свойствами, сохраняющимися в течение продолжительного времени. Цель работы - разработка экономически выгодного способа получения биоцидных кровельных гранул, сопоставимых по эффективности борьбы с биообрастанием с импортными аналогами. Материалы и методы. В качестве биоцидной (альгицидной) добавки принят латунный пигментный порошок. Образцы гранул получены путем производства опытных партий продукции на заводе «СтройМинерал». Для оценки биоцидной активности гранул выбран сравнительный подход. В качестве эталонов взяты коммерчески доступные гранулы североамериканских компаний - мировых лидеров этого сектора рынка. В качестве индикатора биоцидной активности приняты показатели оптической плотности сред с цианобактериями Gloeocapsa sp., культивируемых в присутствии полученных биоцидных гранул и эталонов. Измерение производилось на базе лаборатории разработки инновационных лекарственных средств и агробиотехнологий МФТИ. Результаты. Получены опытные образцы нескольких разновидностей биоцидных кровельных гранул на основе медно-цинковой латуни с разными дозировками активного компонента для применения в различных модификациях защитного слоя кровельных материалов. Установлено, что наиболее высокую биоцидную активность на уровне эталонов показали продукты, изготовленные с применением мелкодисперсного порошка медно-цинкового сплава с содержанием цинка в нем от 15 до 30 %. Выводы. Биоцидные гранулы, полученные на основе коммерчески доступного порошка медно-цинковой латуни, обеспечивают стойкость кровельных материалов к биопоражению на уровне, не менее эффективном, чем биоцидные гранулы передовых мировых производителей, и после проведения технологических испытаний могут быть рекомендованы к внедрению.

DOI: 10.22227/1997-0935.2019.2.199-206

Библиографический список
  1. Ерофеев В.Т., Богатов А.Д., Богатова С.Н., Казначеев С.В., Смирнов В.Ф. Влияние эксплуатационной среды на биостойкость строительных композитов // Инженерно-строительный журнал. 2012. № 7 (33). С. 23-31. DOI: 10.5862/MCE.33.3
  2. Панова Е.Г., Власов А.Д., Попова Т.А., Зеленская М.С., Власов Д.Ю. Биологическое выветривание гранита в условиях городской среды // Биосфера. 2015. Т. 7. № 1. С. 61-79.
  3. Раилкин А.И. Процессы колонизации и защита от биообрастания. СПб. : Изд-во Санкт-Петербургского государственного университета, 1998. C. 69.
  4. Гончарова Е.Н., Василенко М.И. Альгоценозы поврежденных поверхностей городских зданий и сооружений // Фундаментальные исследования. 2013. № 8. С. 85-89.
  5. Maciek Rupar. The fight against algae // ProfessionalRoofing. 2009. Vol. 39. Issue 4. Pp. 34-41.
  6. Алматов А.С., Соков В.Н., Калистратова Е.О. Причины изменения цвета кровельных гранул, окрашенных керамическим способом // Строительные материалы. 2018. № 1-2. С. 106-110. DOI: 10.31659/0585-430X-2018-756-1-2-106-110
  7. Maciek Rupar. Battling microorganisms // Professional Roofing. 2017. Vol. 47. Issue 4. Pp. 36-42.
  8. Kristen Ammerman. Algae the growing problem // RCI Interface, Technical Journal of RCI. 2007. Pp. 37-41.
  9. Algae discoloration on roofs // Canadian Asphalt Shingle Manufacturer Association. Technical bulletin № 13, June 2017. URL: https://www.casma.ca/algae-discoloration-on-roofs/?rq=ALGAE#.XBe7yuQUm_s (дата обращения: 17.12.2018).
  10. Patent US 9,334,654 B2 (May 10, 2016). Roofing products including mixtures of algae-resistant roofing granules / Husnu M. Kalkanoglu, Keith C. Hong, Gregory F. Jacobs.
  11. Jacobs J.L., Thakur R. How advances in algae - resistant roofing address the growing roof algae problem // Proceeding of the Forth International Symposium on Roofing technology. 2009. Pp. 99-103.
  12. Patent US 7,060,658 B2 (Jun.13, 2006). Roofing granules / Ingo B. Joedicke.
  13. Patent US 9,408,383 B2 (Aug/ 9, 2016). Roofing granules / Pierre-Oliver Petit, Keith C. Hong, Gregory F. Jacobs, Kamila Plevakova.
  14. Albin L., Walker R.W. Toxicity and binding of copper, zinc, and cadmium by the blue-green alga, Chroococcus paris // Water, Air, and Soil Pollution. 1984. Vol. 23. Issue 2. Pp. 129-139. DOI: 10.1007/bf00206971
  15. Лучкин Р.С. Коррозия и защита металлических материалов (структурные и химические факторы) : электрон. уч. пос. Тольятти : Изд-во ТГУ, 2017. С. 239.
  16. Elek Lindner. Failure mechanism of copper antifouling coatings // International Biodeterioration. 1988. Vol. 24. Issue 4-5. Pp. 247-253. DOI: 10.1016/0265-3036(88)90008-5
  17. Patent US 20040139886A1, (Jul. 22, 2004). Low pigment costs algae - retardant roofing granule products containing metallic cooper / Ingo B. Joedicke.
  18. Маршаков И.К. Селективная коррозия сплавов // Соросовский образовательный журнал. 2000. Т. 6. № 4.
  19. Awadh S.M., Al Kharafi F.M., Ateya B.G. Selective dissolution of alpha brass in acid noncomplexing media // Journal of The Electrochemical Society. 2009. Vol. 156. Issue 3. Pp. 114-121. DOI: 10.1149/1.3068332
  20. Червенко Ю.В., Соков В.Н., Алматов А.С., Малинин А.С. Биоцидные кровельные гранулы и способ их получения (варианты) // Заявка на патент № 2018132784/03(053701) от 14.09.2018.
  21. Малинин А.С., Калашникова И.В., Рахнянская А.А., Ярославов А.А. Адсорбция катионных полимеров на поверхности анионных стеклянных микросфер // Высокомолекулярные соединения, Серия А. 2012. Т. 54. № 2. С. 208-214.

Скачать статью

ГИДРАВЛИКА. ГЕОТЕХНИКА. ГИДРОТЕХНИЧЕСКОЕ СТРОИТЕЛЬСТВО

Каменно-набросные плотины с железобетонным экраном: опыт исследований напряженно-деформированного состояния

  • Сорока Владислав Борисович - СпецНовострой инженер, СпецНовострой, 143405, г. Красногорск, квартал Коммунальный, д. 20; Этот e-mail адрес защищен от спам-ботов, для его просмотра у Вас должен быть включен Javascript .
  • Саинов Михаил Петрович - Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет (НИУ МГСУ) кандидат технических наук, доцент, начальник отдела учебно-методического объединения, доцент кафедры гидравлики и гидротехнического строительства, Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет (НИУ МГСУ), 129337, г. Москва, Ярославское шоссе, д. 26.
  • Королев Денис Викторович - Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет (НИУ МГСУ) студент, Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет (НИУ МГСУ), 129337, г. Москва, Ярославское шоссе, д. 26; Этот e-mail адрес защищен от спам-ботов, для его просмотра у Вас должен быть включен Javascript .

Страницы 207-224

Введение. В настоящее время актуальной научной проблемой гидротехнического строительства является установление причин образования трещин в противофильтрационных железобетонных экранах ряда каменно-набросных плотин. На решение этой задачи направлены исследования напряженно-деформированного состояния (НДС) каменно-набросных плотин с железобетонным экраном, которые проводятся различными методами. Материалы и методы. Проведен обзор и анализ результатов исследований напряженно-деформированного состояния каменно-набросных плотин с железобетонным экраном, выполненных разными авторами за последние 15 лет. Рассмотрены результаты аналитических, экспериментальных и численных исследований. Описаны модели, использованные для воспроизведения нелинейного характера деформируемости каменной наброски при численном моделировании НДС плотин. Результаты. Анализ показал, что решение задачи о НДС каменно-набросных плотин с железобетонным экраном вызывает целый ряд методологических трудностей. На данный момент единственным методом, который позволяет изучать НДС каменно-набросных плотин с железобетонным экраном, является численное моделирование. Остальные методы не позволяют учесть влияние на НДС экрана важных факторов. Большие затруднения вызывает слабая изученность деформативных свойств каменной наброски в реальных плотинах. Выводы. Выявлено, что НДС железобетонных экранов изучено недостаточно. Результаты проведенных исследований не дают полного и адекватного представления об условиях работы железобетонных экранов. Не изучено влияние различных факторов на НДС экрана. Существуют противоречия в результатах исследований, полученных разными авторами. Различия в результатах имеют в своей основе объективные и субъективные причины. Значительным препятствием для численных исследований является сложность моделирования поведения жесткого тонкостенного железобетонного экрана при больших деформациях, присущих каменной наброске. Получаемые результаты исследований часто не позволяют провести полноценный анализ НДС железобетонных экранов каменно-набросных плотин.

DOI: 10.22227/1997-0935.2019.2.207-224

Библиографический список
  1. Радченко В.Г., Глаговский В.Б., Кассирова Н.А., Курнева Е.В., Дружинин М.А. Современное научное обоснование строительства каменнонабросных плотин с железобетонными экранами // Гидротехническое строительство. 2004. № 3. С. 2-8.
  2. Pinto N.L.S., Marques F.P. Estimating the maximum face deflection in CFRDs // International Journal on Hydropower and Dams. 1998. Vol. 5. No. 6. Pp. 28-31.
  3. Xavier L.V., Albertoni S.C., Pereira R.F., Antunes J. Campos Novos dam during second impounding // The International Journal on Hydropower & Dams. 2008. No. 15 (4). Pp. 53-58.
  4. Johannesson P., Tohlang S.L. Lessons learned from Mohale // The International Water Power & Dam Construction. 2007. Vol. 59. Issue 8. Pp. 16-18, 20-22, 24-25.
  5. Ma H.Q., Cao K.M. Key technical problems of extra-high concrete faced rock-fill dam // Science in China. Series E: Technological Sciences. 2007. Vol. 50. Issue S1. Pp. 20-33. DOI: 10.1007/s11431-007-6007-5
  6. Freitas M.S.Jr. Concepts on CFRDs leakage control - cases and current experiences // ISSMGE Bulletin. 2009. Vol. 3. Issue 4. Pp. 11-18.
  7. Wen L., Chai J., Xu Z., Qin Y., Li Y. A statistical review of the behaviour of concrete-face rockfill dams based on case histories // Géotechnique. 2018. Vol. 68. Issue 9. Pp. 749-771. DOI: 10.1680/jgeot.17.p.095
  8. Seo M.-W., Ha I.S., Kim Y.-S., Olson S.M. Behavior of concrete-faced rockfill dams during initial impoundment // Journal of Geotechnical and Geoenvironmental Engineering. 2009. Vol. 135. Issue 8. Pp. 1070-1081. DOI: 10.1061/(ASCE)GT.1943-5606.0000021
  9. Hunter G., Fell R. Rockfill modulus and settlement of concrete face rockfill dams // Journal of Geotechnical and Geoenvironmental Engineering. 2003. Vol. 129. Issue 10. Pp. 909-917. DOI: 10.1061/(asce)1090-0241(2003)129:10(909)
  10. Park H.G., Kim Y.-S., Seo M.-W., Lim H.-D. Settlement behavior characteristics of CFRD in construction period. Case of Daegok dam // Journal of the Korean Geotechnical Society. 2005. Vol. 21. No. 7. Pp. 91-105.
  11. Won M.S., Kim Y.S. A case study on the post construction deformation of concrete face rockfill dams // Canadian Geotechnical Journal. 2008. Vol. 45. Issue 6. Pp. 845-852. DOI: 10.1139/t08-020
  12. Саинов М.П. Полуэмпирическая формула для оценки осадок однородных грунтовых плотин // Приволжский научный журнал. 2014. № 4. С. 108-115.
  13. Саинов М.П. Приближенная расчетная схема работы железобетонного экрана каменно-набросной плотины // Научное обозрение. 2016. № 18. С. 18-22.
  14. Hou Y.J., Xu Z.P., Liang J.H. Centrifuge modeling of cutoff wall for CFRD built in deep overburden // Proceedings of International Conference of Hydropower. 2004. Pp. 86-92.
  15. Arici Y. Investigation of the cracking of CFRD face plates // Computers and Geotechnics. 2011. Vol. 38. Issue 7. Pp. 905-916. DOI: 10.1016/j.compgeo.2011.06.004
  16. Arici Y., Özel H.F. Comparison of 2D versus 3D modeling approaches for the analysis of the concrete faced rock-fill Cokal dam // Earthquake Engineering & Structural Dynamics. 2013. Vol. 42. Issue 15. Pp. 2277-2295. DOI: 10.1002/eqe.2325
  17. Velásquez J.D.A., Sánchez A.P., Lesso S.V. Geotechnical studies and design of La Yesca Dam // 14th PanAmerican Conference on Soil Mechanics and Geotechnical Engineering. 2011. URL: http://geoserver.ing.puc.cl/info/conferences/PanAm2011/panam2011/pdfs/EO11Paper813.pdf
  18. Bin Xu, Degao Zou, Huabei Liu. Three-dimensional simulation of the construction process of the Zipingpu concrete face rockfill dam based on a generalized plasticity model // Computers and Geotechnics. 2012. Vol. 43. Pp. 143-154. DOI: 10.1016/j.compgeo.2012.03.002
  19. Dakoulas P., Thanopoulos Y., Anastasopoulos K. Non-linear 3D simulation of the construction and impounding of a CFRD // The International Journal on Hydropower and Dams. 2008. No. 15 (2). Pp. 95-101.
  20. He Yu, Shouju Li, Yingxi Liu, Jun Zhang. Non-linear analysis of stress and strain of concrete-faced rockfill dam for sequential impoundment process // Mathematical and Computational Applications. 2010. Vol. 15. Issue 5. Pp. 796-801. DOI: 10.3390/mca15050796
  21. Hu K., Chen J., Wang D. Shear stress analysis and crack prevention measures for a concrete-face rockfill dam, advanced construction of a first-stage face slab, and a first-stage face slab in advanced reservoir water storage // Advances in Civil Engineering. 2018. Vol. 2018. Pp. 1-10. DOI: 10.1155/2018/2951962
  22. Kim Y.-S., Seo M.-W., Lee C.-W., Kang G.-C. Deformation characteristics during construction and after impoundment of the CFRD-type Daegok Dam, Korea // Engineering Geology. 2014. Vol. 178. Pp. 1-14. DOI: 10.1016/j.enggeo.2014.06.009
  23. Özkuzukiran S., Özkan M.Y., Özyazicioğlu M., Yildiz G.S. Settlement behaviour of a concrete faced rock-fill dam // Geotechnical and Geological Engineering. 2006. Vol. 24. Issue 6. Pp. 1665-1678. DOI: 10.1007/s10706-005-5180-1
  24. Silva da A.F., Assis de A.P., Farias de M.M., Neto M.P.C. Three-dimensional analyses of concrete face rockfill dams: barra grande case study // Electronic Journal of Geotechnical Engineering. 2015. Vol. 20. Bund 14. Pp. 6407-6426.
  25. Ghadrdan M., Sadrnejad S.A., Shaghaghi T., Ghasimi K. Numerical evaluation of concrete-faced rockfill dam upon multiplane damage model // ROMAI Journal. 2015. Vol. 11. No. 1. Pp. 47-67.
  26. Escobar C.M., Posada A.M. Recent experience on design, construction and performance of CFRD dams // 6th International Conference on Case Histories in Geotechnical Engineering. 2008. Pp. 1-9.
  27. Sukkarak R., Pramthawee P., Jongpradist P., Kongkitkul W., Jamsawang P. Deformation analysis of high CFRD considering the scaling effects // Geomechanics and Engineering. 2018. Vol. 14. Issue 3. Pp. 211-224. DOI: 10.12989/gae.2018.14.3.211
  28. Li S., Shangguan Z., Wang J. Computer simulation of sequential impoundment process of concrete-faced rockfill dam // Journal of Computers. 2012. Vol. 7. Issue 8. Pp. 1801-1808. DOI: 10.4304/jcp.7.8.1801-1808
  29. Wu Y., Zhang J.W., Wang C. Time-dependent deformation and stress analyses of Xibeikou concrete face rockfill dam // Electronic Journal of Geotechnical Engineering. 2014. Vol. 19. Bund R. Pp. 6739-6747.
  30. Ye Zhu, Lu Lu. Nonlinear static analysis of Shuibuya dam in China - World’s Highest CFRD // Electronic Journal of Geotechnical Engineering. 2016. Vol. 21. Bund 04. Pp. 1527-1537.
  31. Zhang B., Wang J.G., Shi R. Time-dependent deformation in high concrete-faced rockfill dam and separation between concrete face slab and cushion layer // Computers and Geotechnics. 2004. Vol. 31. Issue 7. Pp. 559-573. DOI: 10.1016/j.compgeo.2004.07.004
  32. Zhou W., Hua J., Chang X., Zhou C. Settlement analysis of the Shuibuya concrete-face rockfill dam // Computers and Geotechnics. 2011. Vol. 38. Issue 2. Pp. 269-280. DOI: 10.1016/j.compgeo.2010.10.004
  33. Zhou M.-Z., Zhang B., Jie Y. Numerical simulation of soft longitudinal joints in concrete-faced rockfill dam // Soils and Foundations. 2016. Vol. 56. Issue 3. Pp. 379-390. DOI: 10.1016/j.sandf.2016.04.005
  34. Zhu Y., Chi S. The application of MsPSO in the rockfill parameter inversion of CFRD // Mathematical Problems in Engineering. 2016. Vol. 2016. Pp. 1-11. DOI: 10.1155/2016/1096967
  35. Jia Y., Xu B., Chi S., Xiang B., Zhou Y. Research on the particle breakage of rockfill materials during triaxial tests // International Journal of Geomechanics. 2017. Vol. 17. Issue 10. P. 04017085. DOI: 10.1061/(ASCE)GM.1943-5622.0000977

Скачать статью

Графический метод расчета поступающей на фасад прямой солнечной радиации при наличии противостоящего здания

Изучение режима поступления городских сточных вод малых населенных пунктов в сухую погоду

  • Иваненко Ирина Ивановна - Санкт-Петербургский государственный архитектурно-строительный университет (СПбГАСУ) кандидат технических наук, доцент, доцент кафедры водопользования и экологии, Санкт-Петербургский государственный архитектурно-строительный университет (СПбГАСУ), 190005, г. Санкт-Петербург, ул. 2-я Красноармейская, д. 4; Этот e-mail адрес защищен от спам-ботов, для его просмотра у Вас должен быть включен Javascript .
  • Сеничева Ксения Сергеевна - Санкт-Петербургский государственный архитектурно-строительный университет (СПбГАСУ) магистрант, Санкт-Петербургский государственный архитектурно-строительный университет (СПбГАСУ), 190005, г. Санкт-Петербург, ул. 2-я Красноармейская, д. 4; Этот e-mail адрес защищен от спам-ботов, для его просмотра у Вас должен быть включен Javascript .

Страницы 225-236

Введение. Попытки применить классические технологии очистки сточных вод к малым объемам зачастую невозможны ввиду высокой неравномерности поступления сточной воды, значительных колебаний состава сточных вод, которые отличаются большим разнообразием по сравнению со средними и большими городами. С целью определения коэффициентов неравномерности поступления сточных вод в сухой период года на объектах Ленинградской области проведены натурные замеры расходов городских сточных вод от населенных пунктов с числом жителей 1000 человек и промышленного предприятия. Используемые в практике проектирования коэффициенты неравномерности для такого рода объектов весьма разняться по значениям, как было определено в процессе анализа литературных данных, что при проектировании головных очистных сооружений может привести к существенным ошибкам в расчетах. Материалы и методы. Для измерения суточных расходов городских сточных вод на трех объектах Ленинградской области использованы расходомеры Взлет ЭР ЛайтМ ЭРСВ-540Ф В и Взлет ЭМ Эксперт 921И. С помощью аппарата математической статистики составлена генеральная выборка значений и удалены неправдоподобные значения. Определены коэффициенты суточной неравномерности расходов в сухую погоду и недельные коэффициенты неравномерности расходов городских сточных вод. Проведено сравнение данных различных объектов. Результаты. Рассмотрены математические зависимости для описания колебаний суточных расходов городских стоков в течение года. Предложено описывать недельное колебание расходов при помощи недельного коэффициента неравномерности. По проведенным натурным исследованиям определены значения коэффициентов. Выводы. Разработана методика, позволяющая спрогнозировать величину коэффициента суточной неравномерности в сухую погоду для городских сточных вод поселений с количеством жителей 1000 человек. Определены коэффициенты недельной неравномерности.

DOI: 10.22227/1997-0935.2019.2.225-236

Библиографический список
  1. Радченко В.Г., Глаговский В.Б., Кассирова Н.А., Курнева Е.В., Дружинин М.А. Современное научное обоснование строительства каменнонабросных плотин с железобетонными экранами // Гидротехническое строительство. 2004. № 3. С. 2-8.
  2. Pinto N.L.S., Marques F.P. Estimating the maximum face deflection in CFRDs // International Journal on Hydropower and Dams. 1998. Vol. 5. No. 6. Pp. 28-31.
  3. Xavier L.V., Albertoni S.C., Pereira R.F., Antunes J. Campos Novos dam during second impounding // The International Journal on Hydropower & Dams. 2008. No. 15 (4). Pp. 53-58.
  4. Johannesson P., Tohlang S.L. Lessons learned from Mohale // The International Water Power & Dam Construction. 2007. Vol. 59. Issue 8. Pp. 16-18, 20-22, 24-25.
  5. Ma H.Q., Cao K.M. Key technical problems of extra-high concrete faced rock-fill dam // Science in China. Series E: Technological Sciences. 2007. Vol. 50. Issue S1. Pp. 20-33. DOI: 10.1007/s11431-007-6007-5
  6. Freitas M.S.Jr. Concepts on CFRDs leakage control - cases and current experiences // ISSMGE Bulletin. 2009. Vol. 3. Issue 4. Pp. 11-18.
  7. Wen L., Chai J., Xu Z., Qin Y., Li Y. A statistical review of the behaviour of concrete-face rockfill dams based on case histories // Géotechnique. 2018. Vol. 68. Issue 9. Pp. 749-771. DOI: 10.1680/jgeot.17.p.095
  8. Seo M.-W., Ha I.S., Kim Y.-S., Olson S.M. Behavior of concrete-faced rockfill dams during initial impoundment // Journal of Geotechnical and Geoenvironmental Engineering. 2009. Vol. 135. Issue 8. Pp. 1070-1081. DOI: 10.1061/(ASCE)GT.1943-5606.0000021
  9. Hunter G., Fell R. Rockfill modulus and settlement of concrete face rockfill dams // Journal of Geotechnical and Geoenvironmental Engineering. 2003. Vol. 129. Issue 10. Pp. 909-917. DOI: 10.1061/(asce)1090-0241(2003)129:10(909)
  10. Park H.G., Kim Y.-S., Seo M.-W., Lim H.-D. Settlement behavior characteristics of CFRD in construction period. Case of Daegok dam // Journal of the Korean Geotechnical Society. 2005. Vol. 21. No. 7. Pp. 91-105.
  11. Tomperi J., Juuso E., Kuokkanen A., Leiviskä K. Monitoring a municipal wastewater treatment process using a trend analysis // Environmental Technology. 2017. Vol. 39. Issue 24. Pp. 3193–3202. DOI: 10.1080/09593330.2017.1375026
  12. Morris С.D., Eisenbath K. Modeling infiltration / Inflow using a disaggregated stochastic process // Global Solutions for Urban Drainage. 2012. DOI: 10.1061/40644(2002)126
  13. Bercoff A. Investigation of the treatment process at Kungsberget’s wastewater treatment plant under periods of irregular and low loads // Sweco Environment AB. 2013. P. 51.
  14. Atinkpahoun C.N.H., Nang Dinh Le, Pontvianne S., Poirot H., Leclerc J.-P., Pons M.N., Soclo H.H. Population mobility and urban wastewater dynamics // Science of the Total Environment. 2018. Vol. 622–623. Pp. 1431–1437. DOI: 10.1016/j.scitotenv.2017.12.087
  15. Lijó L., Malamis S., González-García S., Moreira M.T., Fatone F., Katsou E. Decentralised schemes for integrated management of wastewater and domestic organic waste: the case of a small community // Journal of Environmental Management. 2017. Vol. 203. Pp. 732–740. DOI: 10.1016/j.jenvman. 2016.11.053
  16. Wojciech Cieżak, Jan Cieżak. Variability of water intake in settlement units adjacent to Wrocław // E3S Web of Conferences. 2018. Vol. 59. P. 00019. DOI: 10.1051/e3sconf/20185900019
  17. Šálek J., Kriška M., Rozkošný M. Voda v domě a na chatě (Water in house and cottage). Praha : Grada Publishing, 2012. 144 p.
  18. Butler D. The influence of dwelling occupancy and day of the week on domestic appliance wastewater discharges // Building and Environment. 1993. Vol. 28. Issue 1. Pp. 73–79. DOI: 10.1016/0360-1323(93)90008-q
  19. Чупин Р.В., Майзель И.В., Душин А.С., Чупин В.Р. Нормирование расчетных удельных значений потребления воды и сброса стоков // Известия вузов. Инвестиции. Строительство. Недвижимость. 2015. № 4 (15). С. 171–191.
  20. Almeida M.C., Butlera D., Friedler E. Atsource domestic wastewater quality // Urban Water. 1999. Vol. 1. Issue 1. Pp. 49–55. DOI: 10.1016/s1462- 0758(99)00008-4
  21. Иваненко И.И. Режим поступления и очистка городских сточных вод от азота и фосфора : дисс. … канд. техн. наук. СПб., 1998. 206 с.
  22. Игнатчик В.С., Седых Н.А., Гринев А.П. Экспериментальное исследование неравномерности притока сточных вод // Военный инженер. 2017. № 4. С. 22–28
  23. Данилович Д.А., Эпов А.Н., Канунникова М.А. Анализ данных работы очистных сооружений российских городов — основа для технологического нормирования // Наилучшие доступные технологии водоснабжения и водоотведения. 2015. № 3–4. С. 18–28. URL: http://treatmentwater.ru/data/ documents/NDT__4_16_Dnlvch_2-Itog.pdf
  24. Ким А.Н., Графова Е.О. Современные методы очистки воды локальных объектов. СПб. : СПбГАСУ, 2016. 270 с.
  25. Василенко А.И. Малые очистные канализационные сооружения. Киев : Изд-во «Будiвельник». 1970. 222 с.
  26. Лондонг Й. Очистка сточных вод. Программа повышения квалификации в области водного хозяйства и охраны окружающей среды. СПб. : Новый журнал, 2013. 483 с.
  27. Московский государственный строительный университет совместно с Bauhaus Universität Weimar. Заочные курсы «Вода и окружающая среда» — Курс ВВ 52. Сточные воды II — Очистка сточных вод. Весенний семестр 2000/2001 Гл. 6. Малые очистные сооружения. М., 2001. 59 с.
  28. Гузынин А.И. Сравнительный анализ моделей водопотребления населенных пунктов // Коммунальное хозяйство городов. 2011. № 97. С. 117–126.
  29. Жмур Н.С. Анализ причин неэффективности работы малых сооружений биологической очистки // Водоснабжение и канализация. 2011. № 6. С. 16–35.
  30. Едунов Е.В. Влияние неравномерности поступления сточных вод на эффективность их очистки // Синергия наук. 2018. № 21. C. 533–540.
  31. Соловьева Е.А., Мишуков Б.Г. Методика определения расчетных показателей расхода и состава сточных вод // Известия ПУПС. 2015. № 3. C. 194–200.
  32. Рублевская О.Н., Леонов Л.В., Мишуков Б.Г., Васильева Е.Е., Соловьева Е.А. Оценка расхода и состава сточных вод в СПб // Водоснабжение и санитарная техника. 2013. № 9. С. 60–64.
  33. Янин В.С., Бондарева О.А. Возможности улучшения качества водоотведения в малых городах и поселках на примере районного поселения Мокшан. Образование и наука в современном мире. Инновации. 2016. № 6–2. С. 316–322.
  34. Резолюция семинара «Инновации и тенденции развития в очистке малых объемов сточных вод в России», 17 марта 2017 г. М. : МГСУ.
  35. Пупырев Е.И. Особенности водного менеджмента в России // Коммунальный комплекс России. 2016. № 11. С. 24–29.
  36. Chow C.W.K., Jixue Liu, Jiuyong Li, Swain N., Reid K., Saint C.P. Development of smart data analytics tools to support wastewater treatment plant operation // Chemometrics and Intelligent Laboratory Systems. 2018. Vol. 177. Pp. 140–150. DOI: 10.1016/j.chemolab.2018.03.006
  37. Ewa Ogiołda, Ireneusz Nowogoński. The irregularity of water consumption in settlements with varying numbers of inhabitants // E3S Web of Conferences. 2018. Vol. 45. P. 00059. DOI: 10.1051/e3sconf/20184500059
  38. Borzooei S., Amerlinck Y., Abolfathi S., Panepinto D., Nopens I., Lorenzi E. et al. Data scarcity in modelling and simulation of a large-scale WWTP: Stop sign or a challenge // Journal of Water Process Engineering. 2019. Vol. 28. Pp. 10–20. DOI: 10.1016/j.jwpe.2018.12.010

Скачать статью

ИНЖЕНЕРНЫЕ СИСТЕМЫ В СТРОИТЕЛЬСТВЕ

Графический метод расчета поступающей на фасад прямой солнечной радиации при наличии противостоящего здания

  • Коркина Елена Владимировна - Научно-исследовательский институт строительной физики Российской академии архитектуры и строительных наук (НИИСФ РААСН) старший научный сотрудник, Научно-исследовательский институт строительной физики Российской академии архитектуры и строительных наук (НИИСФ РААСН), 127238, г. Москва, Локомотивный пр., д. 21; Этот e-mail адрес защищен от спам-ботов, для его просмотра у Вас должен быть включен Javascript .

Страницы 237-249

Введение. При проведении расчетов расхода тепловой энергии на отопление и вентиляцию здания согласно методике, представленной в нормативных документах, следует выполнять расчеты теплопоступлений в здание от солнечной радиации. Эти расчеты ведутся без учета влияния застройки, что снижает точность результатов. В иностранных и отечественных литературных источниках не обнаружено подходящих для строительных расчетов и одновременно учитывающих все периоды облучения методов, что подтверждает актуальность настоящей работы. В статье представлен метод учета влияния одиночного противостоящего здания на поступление прямой солнечной радиации в исследуемое здание при учете всех периодов облучения исследуемого фасада. Задачами настоящей работы являются: математическое обоснование метода, возможность его практического применения, формирование алгоритма расчета. Материалы и методы. Применяются расчеты угловой высоты и азимута Солнца по астрономическим формулам, тригонометрические расчеты, построение графиков тангенсов изменения солнечных координат от истинного солнечного времени. Результаты. На основе рассмотрения формул солнечных координат и расположения противостоящего здания относительно исследуемого предложен метод графического определения периодов облучения прямой солнечной радиацией фасада любой ориентации при наличии противостоящего здания. При этом на графическом поле производится построение графиков изменения тангенсов угловой высоты Солнца и тангенсов разности азимутов Солнца и нормали к поверхности фасада от истинного солнечного времени. На графическое поле наносятся параметры застройки и, в соответствии с предложенными рекомендациями, определяются периоды облучения фасада по истинному солнечному времени. Затем производится суммирование прямой солнечной радиации за периоды облучения фасада. Представлен алгоритм проведения расчетов на примере здания при наличии противостоящего здания. Показано снижение поступающей прямой солнечной радиации. Выводы. Разработанный графический метод является математически обоснованным, наглядным, имеет практическую направленность, что делает его соответствующим поставленным задачам и удобным в применении. Расчеты показали существенное снижение поступающей прямой солнечной радиации по сравнению с расчетом без учета влияния противостоящего здания, что доказывает необходимость применения метода. Его внедрение будет способствовать повышению точности расчетов поступающей на фасад прямой солнечной радиации и, следовательно, точности расчетов потребления энергии на отопление и вентиляцию здания.

DOI: 10.22227/1997-0935.2019.2.237-249

Библиографический список
  1. Гагарин В.Г., Козлов В.В. Требования к теплозащите и энергетической эффективности в проекте актуализированного СНиП «Тепловая защита зданий» // Жилищное строительство. 2011. № 8. С. 2-6.
  2. Goswami D. Yogi. Principles of solar engineering // CRC Press Taylor & Francis Group. 3rd edition. 2015.
  3. Hay J.E., Davies J.A. Calculation of the solar radiation incident on an inclined surface // Proceedings of First Canadian Solar Radiation Data Workshop. 1980. Pp. 59-72.
  4. Heinemann Detlev. Energy meteorology. Lecture notes postgraduate programme «Renewable energy». Oldenburg, 2000. 102 p.
  5. Esquivias P.M., Moreno D., Navarro J. Solar radiation entering through openings: Coupled assessment of luminous and thermal aspects // Energy and Buildings. 2018. Vol. 175. Pp. 208-218. DOI: 10.1016/j.enbuild.2018.07.021
  6. Muscio A., Akbari H. An index for the overall performance of opaque building elements subjected to solar radiation // Energy and Buildings. 2017. Vol. 157. Pp. 184-194. DOI: 10.1016/j.enbuild.2017.01.010
  7. Vlachokostas A., Madamopoulos N. Quantification of energy savings from dynamic solar radiation regulation strategies in office buildings // Energy and Buildings. 2016. Vol. 122. Pp. 140-149. DOI: 10.1016/j.enbuild.2016.04.022
  8. Arens E., Heinzerling D., Paliaga G. Sunlight and indoor thermal comfort: updates to standard 55 // ASHRAE Journal. 2018. Vol. 60. No. 7. Pp. 12-21.
  9. Коркина Е.В., Горбаренко Е.В., Гагарин В.Г., Шмаров И.А. Основные соотношения для расчета облучения солнечной радиацией стен отдельно стоящих зданий // Жилищное строительство. 2017. № 6. С. 27-33.
  10. Ivanova S.M. Estimation of background diffuse irradiance on orthogonal surfaces under partially obstructed anisotropic sky. Part 1 - Vertical surfaces // Solar Energy. 2013. Vol. 95. Pp. 376-391. DOI: 10.1016/j.solener.2013.01.021
  11. Ivanova S.M. Estimation of background diffuse irradiance on orthogonal surfaces under partially obstructed anisotropic sky. Part II - Horizontal surfaces // Solar Energy. 2014. Vol. 100. Pp. 234-250. DOI: 10.1016/j.solener.2013.12.010
  12. Коркина Е.В., Земцов В.А., Шмаров И.А., Савин В.К. Графический метод расчета поступающей на фасад рассеянной солнечной радиации при частично перекрытом небосводе // Известия высших учебных заведений. Технология текстильной промышленности. 2018. № 3 (375). С. 216-220.
  13. Коркина Е.В., Шмаров И.А. Аналитический метод расчета рассеянной солнечной радиации, поступающей на вертикальную поверхность при частично перекрытом небосводе // Известия высших учебных заведений. Технология текстильной промышленности. 2018. № 3 (375). С. 230-236.
  14. Lee K., Levermore G. Estimation of surface solar irradiation using sky view factor, sunshine factor and solar irradiation models according to geometry and buildings // 4 International Conference on Building Energy and Environment. Melbourne, Australia. 2018. Pp. 329-332.
  15. Каган Р.Л., Клягина Л.П. О расчете потоков коротковолновой радиации в условиях городской застройки // Труды главной геофизической обсерватории. 1976. Вып. 365. С. 61-75.
  16. Клягина Л.П. Прямая солнечная радиация, поступающая на вертикальные стены при условии моделирования городской застройки // Труды главной геофизической обсерватории. 1973. Вып. 305. С. 30-40.
  17. Пигольцина Г.Б. Радиационные факторы мезо- и микроклимата. Санкт-Петербург : Санкт-Петербургская государственная лесотехническая академия, 2003. 199 с.
  18. Ehling K. Tageslichtsysteme: Lichttechnische Bewertung und Wirtschaftlichkeit. 1st ed. VDI-Verlag. Berlin, 2000. 117 p.
  19. Shristi Kh., Singh S.K. Energy efficient buildings // International Journal of Civil Engineering Research. 2014. Vol. 5. No. 4. Pp. 361-366.
  20. Научно-прикладной справочник по климату СССР. Сер. 3: Многолетние данные. Санкт-Петербург : Гидрометеоиздат, 1989-1998. Ч. 1-6. Вып. 1-34.
  21. Кондратьев К.Я., Пивоварова З.И., Федорова М.П. Радиационный режим наклонных поверхностей. Л. : Гидрометеоиздат, 1978. 216 с.
  22. Prada A., Pernigotto G., Baggio P., Gasparella A., Mahdavi A. Effect of solar radiation model on the predicted energy performance of buildings // International High Performance Buildings Conference. 2014. P. 130. URL: http://docs.lib.purdue.edu/ihpbc/130
  23. Kerekes A. Effect of wall thickness on the solar gain // Journal of Sustainable Energy. 2016. Vol. 7. No. 1. Pp. 15-21.
  24. Стецкий С.В., Кузнецова П.И. Светотехнические, солнцезащитные и информативные качества окон нетрадиционной формы в гражданских зданиях стран с жарким солнечным климатом // Научное обозрение. 2017. № 10. С. 20-25.
  25. Куприянов В.Н., Халикова Ф.Р. Пропускание ультрафиолетовой радиации оконными стеклами при различных углах падения луча // Жилищное строительство. 2012. № 6. С. 64-65.
  26. Шмаров И.А., Земцов В.А., Коркина Е.В. Инсоляция: практика нормирования и расчета // Жилищное строительство. 2016. № 7. С. 48-53.
  27. АSTM E1980-11. Standard practice for calculating solar reflectance index of horizontal and low- sloped opaque surfaces. 2011. 3 p.
  28. Куприянов В.Н., Седова Ф.Р. Обоснование и развитие энергетического метода расчета инсоляции жилых помещений // Жилищное строительство. 2015. № 5. С. 83-87.
  29. СП 345.1325800.2017. Здания жилые и общественные. Правила проектирования тепловой защиты. М. : Mинстрой России, 2017. 51 с.
  30. РД 52.04.562-96. Наставление гидрометеорологическим станциям и постам. Актинометрические наблюдения на станциях. М. : Росгидромет, 1997. Вып. 5. Ч. I. 221 с.

Скачать статью

ТЕХНОЛОГИЯ И ОРГАНИЗАЦИЯ СТРОИТЕЛЬСТВА. ЭКОНОМИКА И УПРАВЛЕНИЕ В СТРОИТЕЛЬСТВЕ

Организационно-технологическое моделирование процессов устройства кровельных покрытий с модульной системой озеленения

  • Король Елена Анатольевна - Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет (НИУ МГСУ) доктор технических наук, профессор, заведующая кафедрой жилищно-коммунального комплекса, Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет (НИУ МГСУ), 129337, г. Москва, Ярославское шоссе, д. 26; Этот e-mail адрес защищен от спам-ботов, для его просмотра у Вас должен быть включен Javascript .
  • Шушунова Наталья Сергеевна - Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет (НИУ МГСУ) аспирант кафедры жилищно-коммунального комплекса, преподаватель кафедры комплексной безопасности в строительстве, Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет (НИУ МГСУ), 129337, г. Москва, Ярославское шоссе, д. 26; Этот e-mail адрес защищен от спам-ботов, для его просмотра у Вас должен быть включен Javascript .

Страницы 250-261

Введение. Представлен подход к разработке организационно-технологических моделей процессов устройства эксплуатируемых кровельных покрытий с системами озеленения, позволяющих выполнить систематизацию конструктивно-технологических решений. Приводятся организационно-технологические параметры устройства кровельных покрытий с озеленением. В настоящее время недостаточно изучены проблемы, связанные с исследованием организационно-технологических параметров при устройстве нетрадиционных энергосберегающих инженерных систем. Материалы и методы. Проведен анализ научно-технических исследований отечественных и зарубежных ученых в области технологий зеленого строительства применительно к устройству кровельных покрытий. Сформулированы организационно-технологические параметры технологических процессов и технологических операций при производстве работ устройства покрытий. Использованы методы математического моделирования, а также методы структурно-функционального моделирования. Результаты. Определены организационно-технологические параметры устройства кровельных покрытий с озеленением, состав и последовательность технологических процессов и операций при устройстве кровельных покрытий с системами озеленения. Упорядочены рабочие операции технологических процессов устройства модульных систем озеленения эксплуатируемых кровельных покрытий. Построены пространственно-технологические и функциональные модели технологических процессов устройства эксплуатируемых кровельных покрытий с системами озеленения, позволяющие выявить резервы и устранить технологические непроизводственные перерывы в процессе производства. Выводы. Установлено, что в области технологий зеленого строительства имеется необходимость разработки новых стандартов и дополнения положений нормативно-технической базы, содержащих руководящие принципы, которые охватывают процессы проектирования и строительства с подробным описанием организационно-технологических и конструктивно-технических характеристик. Построенные пространственно-технологические и функциональные модели технологических процессов устройства эксплуатируемых кровельных покрытий с системами озеленения позволяют выявить резервы и устранить технологические непроизводственные перерывы в процессе производства работ.

DOI: 10.22227/1997-0935.2019.2.250-261

Библиографический список
  1. Баженов В.И., Устюжанин А.В. Оценка долгосрочных инвестиционных проектов c энергоэффективными решениями на основе показателя затраты жизненного цикла // Вестник МГСУ. 2015. № 9. C. 146-157. DOI: 10.22227/1997-0935.2015.9.146-157
  2. Грабовый П.Г., Околелова Э.Ю., Трухина Н.И. Динамическая модель прогнозирования развития инновационного проекта // Известия высших учебных заведений. Технология текстильной промышленности. 2017. № 1 (367). С. 78-82.
  3. Волков А.А., Седов А.В., Чулков Г.О., Шрейбер К.А., Шепелев А.Л., Гроссман Я.Э. Организация интеллектуального управления жизненными циклами безопасной, энергоэффективной, экологичной и комфортной среды жизнедеятельности // Научное обозрение. 2015. № 19. С. 92-96.
  4. Korol E.A., Mostovoy D.A., Pleshivcev A.A. Technological parameter optimization of multilayer enclosure structures with the multiple-criteria decision analysis // MATEC Web of Conferences. 2018. Vol. 170. P. 03031. DOI: 10.1051/matecconf/201817003031
  5. Korol S.P., Shushunova N.S., Shushunova T.N. Innovation technologies in Green Roof systems // MATEC Web of Conferences. 2018. Vol. 193. P. 04009. DOI: 10.1051/matecconf/201819304009
  6. Korol E., Kagan P., Barabanova T., Bunkina I. Description of technological processes in construction using formal language // International Journal of Applied Engineering Research. 2016. Vol. 11. No. 3. Pp. 1691-1693.
  7. Borkovskaya V.G., Degaev E., Burkova I. Environmental economic model of risk management and costs in the framework of the quality management system // MATEC Web of Conference. 2018. Vol. 193. P. 05027. DOI: 10.1051/matecconf/201819305027
  8. Green innovations for life. URL: https://www.grooflab.com/home
  9. Korol E., Shushunova N. Modular green roofs in urban ecospace // Landscape Architecture - The Sense of Places, Models and Applications. 2018. URL: https://www.intechopen.com/books/landscape architecture the sense of places models and applications/modular-green-roofs-in-urban-ecospace. DOI: 10.5772/intechopen.74991
  10. Catalano C., Laudicina V.A., Badalucco L., Guarino R. Some European green roof norms and guidelines through the lens of biodiversity: Do ecoregions and plant traits also matter? // Ecological Engineering. 2018. Vol. 115. Pp. 15-26. DOI: 10.1016/j.ecoleng.2018.01.006
  11. Moghbel M., Salim R.E. Environmental benefits of green roofs on microclimate of Tehran with specific focus on air temperature, humidity and CO2 content // Urban Climate. 2017. Vol. 20. Pp. 46-58. DOI: 10.1016/j.uclim.2017.02.012
  12. Xiao M., Lin Ya., Han J., Zhang G. A review of green roof research and development in China // Renewable and Sustainable Energy Reviews. 2014. Vol. 40. Pp. 633-648. DOI: 10.1016/j.rser.2014.07.147
  13. Renterghem T. Van. Green roofs for acoustic insulation and noise reduction // Nature Based Strategies for Urban and Building Sustainability. 2018. Pp. 167-179. DOI: 10.1016/b978-0-12-812150-4.00016-1
  14. Viola S. Green roofs for built environment recovery: technological transitions // Journal of Cleaner Production. 2017. Vol. 153. Pp. 592-599. DOI: 10.1016/j.jclepro.2016.03.052
  15. Суэтина Т.А., Наназашвили И.Х., Плешивцев А.А. Организация строительства экологичных быстровозводимых зданий // Вестник Волгоградского государственного архитектурно-строительного университета. Сер. : Строительство и архитектура. 2013. № 31-2 (50). С. 535-539.
  16. Amjad Khabaz. Construction and design requirements of green buildings’ roofs in Saudi Arabia depending on thermal conductivity principle // Construction and Building Materials. 2018. Vol. 186. Pp. 1119-1131. DOI: 10.1016/j.conbuildmat.2018.07.234
  17. Chen Chi-Feng. Performance evaluation and development strategies for green roofs in Taiwan: A review // Ecological Engineering. 2013. Vol. 52. Pp. 51-58. DOI: 10.1016/j.ecoleng.2012.12.083
  18. Bevilacqua Piero, Mazzeo D., Bruno R., Arcuri N. Experimental investigation of the thermal performances of an extensive green roof in the Mediterranean area // Energy and Buildings. 2016. Vol. 122. Pp. 63-79. DOI: 10.1016/j.enbuild.2016.03.062
  19. Лапидус А.А., Жунин А.А. Моделирование и оптимизация организационно-технологических решений при возведении энергоэффективных ограждающих конструкций в гражданском строительстве // Вестник МГСУ. 2016. № 5. С. 59-71. DOI: 10.22227/1997-0935.2016.5.59-71
  20. Синенко С.А., Славин А.М. К вопросу выбора оптимального организационно-технологического решения возведения зданий и сооружений // Научное обозрение. 2016. № 1. С. 98-103.
  21. Король Е.А., Киселев И.Я., Шушунова Н.С. Реконструкция предприятий текстильной промышленности с использованием кровельных покрытий с системами озеленения // Известия высших учебных заведений. Технология текстильной промышленности. 2018. № 3 (375). С. 294-300. URL: http://ttp.ivgpu.com/wpcontent/uploads/2018/10/375_59.pdf
  22. Теличенко В.И., Слесарев М.Ю. «Зеленая» стандартизация будущего - фактор экологической безопасности среды жизнедеятельности // Промышленное и гражданское строительство. 2018. № 8. С. 90-97.
  23. Король О.А. Исследования и наукоемкие разработки в области энергоэффективного строительного производства // Строительные материалы. 2015. № 6. С. 13-15.
  24. Strigin B.S. Domestic and foreign experience of using soft fitting structures in tent equipment // MATEC Web of Conferences. 2018. Vol. 251. P. 06008. DOI: 10.1051/matecconf/201825106008
  25. Лукинов В.А., Дьяков И.Г. Рейтинговая оценка энергосберегающих проектов с использованием технологий «зеленого строительства» // Недвижимость: экономика, управление. 2015. № 2. С. 26-29.

Скачать статью