Главная Архив номеров Вестник МГСУ 2019/3

Вестник МГСУ 2019/3

DOI: 10.22227/1997-0935.2019.3

Число статей - 10

Всего страниц - 385

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

Анализ собственных частот колебаний плоской фермы с произвольным числом панелей

  • Кирсанов Михаил Николаевич - Национальный исследовательский университет «МЭИ» (НИУ «МЭИ») октор физико-математических наук, профессор кафедры робототехники, мехатроники, динамики и прочности машин, Национальный исследовательский университет «МЭИ» (НИУ «МЭИ»), 111250, г. Москва, ул. Красноказарменная, д. 14; Этот e-mail адрес защищен от спам-ботов, для его просмотра у Вас должен быть включен Javascript .
  • Тиньков Дмитрий Владимирович - Национальный исследовательский университет «МЭИ» (НИУ «МЭИ») аспирант кафедры робототехники, мехатроники, динамики и прочности машин, Национальный исследовательский университет «МЭИ» (НИУ «МЭИ»), 111250, г. Москва, ул. Красноказарменная, д. 14.

Страницы 284-292

Введение. Аналитические решения задач строительной механики - не только альтернативный подход к решению проблем прочности, надежности и динамики сооружений, но и возможность для простых оценок работоспособности и оптимизации конструкций. Частотный анализ плоских ферм, наиболее часто применяющихся в строительстве и машиностроении, является важной составной частью исследования сооружений. Цели - разработка алгоритма трехпараметрической индукции для вывода аналитической зависимости собственных частот колебаний фермы от числа панелей. Материалы и методы. Рассмотрена плоская статически определимая ферма с одной дополнительной внешней связью и сдвоенными раскосами. Инерционные свойства фермы моделируются точечными массами, расположенными в узлах нижнего прямолинейного пояса фермы. У каждой массы предполагается наличие только одной вертикальной степени свободы. Жесткость всех стержней фермы принимается одинаковой. Ставится задача получения аналитических зависимостей частот колебаний предложенной модели фермы от числа панелей. Вывод искомых формул производится методом индукции в три этапа - по номерам строк и столбцов матрицы податливости, вычисленной по формуле Максвелла - Мора и по числу панелей. Для нахождения общих членов полученных последовательностей коэффициентов применялся аппарат составления и решения рекуррентных уравнений системы компьютерной математики Maple. Задача определения частот свелась к задаче на собственные значения бисимметричной матрицы. Результаты. Для элементов матрицы податливости найдены общие формулы, по которым составлены и решены частотные уравнения. Показано, что в спектрах частот ферм с различным числом панелей всегда присутствует одна общая частота (средняя частота), располагающаяся в середине спектра. Найдено выражение для максимального значения средней частоты колебаний как функции высоты фермы. Выводы. Предложенная схема фермы, несмотря на свою внешнюю статическую неопределимость и решетку, не позволяющую применять для расчета усилий такие методы, как метод вырезания узлов и метод сечений, допускает аналитические решения для частот собственных колебаний грузов в узлах. Полученные формулы имеют достаточно простой вид, а некоторые общие свойства, такие как совпадения частот для разных чисел панелей и наличие аналитически рассчитываемого максимума функции средней частоты от высоты фермы, делают это решение удобным для практических оценок конструкций.

DOI: 10.22227/1997-0935.2019.3.284-292

Библиографический список
  1. Kaveh A., Zolghadr A. Topology optimization of trusses considering static and dynamic constraints using the CSS // Applied Soft Computing. 2013. Vol. 13. Issue 5. Pp. 2727-2734. DOI: 10.1016/j.asoc.2012.11.014
  2. Savsani V.J., Tejani G.G., Patel V.K. Truss topology optimization with static and dynamic constraints using modified subpopulation teaching-learning-based optimization // Engineering Optimization. 2016. Vol. 48. Issue 11. Pp. 1990-2006. DOI: 10.1080/0305215X.2016.1150468
  3. Ioakimidis N.I., Anastasselou E.G. Gröbner bases in truss problems with Maple // Computers & Structures. 1994. Vol. 52. No. 5. Pp. 1093-1096. DOI: 10.1016/0045-7949(94)90093-0
  4. Rakhmatulina A.R., Smirnova A.A. The formula for the deflection of a truss loaded at half-span by a uniform load // Постулат. 2018. № 3 (29). С. 2.
  5. Rakhmatulina A.R., Smirnova A.A. Two-parameter derivation of the formula for deflection of the console truss // Постулат. 2018. № 5-1 (31). С. 22.
  6. Isic S., Dolecek V., Karabegovic I. The simulation and vizualization of plane truss eigenvibration // Annals of DAAAM & Proceedings. 2007. Pp. 347-349.
  7. Chen J.J., Che J.W., Sun H.A., Ma H.B., Cui M.T. Probabilistic dynamic analysis of truss structures // Structural Engineering and Mechanics. 2002. Vol. 13. Issue 2. Pp. 231-239. DOI: 10.12989/sem.2002.13.2.231
  8. Kirsanov M.N., Tinkov D.V. Analytical calculation of the deflection of the lattice truss // MATEC Web of Conferences. 2018. Vol. 193. P. 03015. DOI: 10.1051/matecconf/201819303015
  9. Kirsanov M.N. One feature of the constructive solutions of the lattice girder // International Journal for Computational Civil and Structural Engineering. 2018. Vol. 14. No. 4. Pp. 90-97. DOI: 10.22337/2587-9618-2018-14-4-90-97
  10. Kirsanov M.N. Formula for the deflection of the planar hinged-pivot frame // Строительная механика и конструкции. 2018. Т. 2. № 17. С. 67-71.
  11. Кирсанов М.Н. Аналитический расчет рамы с произвольным числом панелей // Инженерно-строительный журнал. 2018. № 6 (82). С. 127-135. DOI: 10.18720/MCE.82.12
  12. Voropay R.A., Domanov E.V. Analytical solution of the problem of shifting a movable support of a truss of arch type in the Maple system // Постулат. 2019. № 1. С. 99.
  13. Ponamareva M.A. The displacement of the support trusses with parallel belts under uniform load // Научный альманах. 2016. № 4-3 (18). С. 257-259. DOI: 10.17117/na.2016.04.03.257
  14. Кирсанов М.Н., Тиньков Д.В. Аналитическое решение задачи о частоте колебания груза в произвольном узле балочной фермы в системе Maple // Строительство: наука и образование. 2018. Т. 8. № 4 (30). С. 3. URL: http://nso-journal.ru. DOI: 10.22227/2305-5502.2018.4.3
  15. Кирсанов М.Н., Тиньков Д.В. Формулы для частоты колебания груза в произвольном узле балочной фермы // Транспортное строительство. 2018. № 12. С. 21-23.
  16. Ахмедова Е.Р., Канатова М.И. Собственные частоты колебаний плоской балочной фермы регулярной структуры // Наука и образование в XXI веке : сб. науч. тр. по мат. Междунар. науч.-практ. конф. Тамбов : Консалтинговая компания «Юком», 31 октября 2014. 2014. С. 17-18.
  17. Канатова М.И. Частотное уравнение и анализ колебаний плоской балочной фермы // Trends in Applied Mechanics and Mechatronics. М. : Инфра-М, 2015. Т. 1. С. 31-34.
  18. Voropai R.A., Kazmiruk I.Yu. Analytical study of the horizontal stiffness of the flat statically determinate arch truss // Вестник научных конференций. 2016. № 2-1 (6). С. 10-12.
  19. Voropay R.A., Domanov E.V. The derivation of the general formula for the shift of the movable support of arch type truss using the method of induction on two parameters in the system Maple // Постулат. 2019. № 2. С. 11.
  20. Rakhmatulina A.R., Smirnova A.A. The dependence of the deflection of the arched truss loaded on the upper belt, on the number of panels // Научный альманах. 2017. № 2-3 (28). С. 268-271.
  21. Kazmiruk I.Yu. On the arch truss deformation under the action of lateral load // Научный альманах. 2016. № 3-3 (17). С. 75-78. DOI: 10.17117/na.2016.03.03.03.075
  22. Bolotina T.D. The deflection of the flat arch truss with a triangular lattice depending on the number of panels // Вестник научных конференций. 2016. № 4-3 (8). С. 7-8.
  23. Осадченко Н.В. Аналитические решения задач о прогибе плоских ферм арочного типа // Строительная механика и конструкции. 2018. Т. 1. № 16. С. 12-33.
  24. Кирсанов М.Н. Inductive analysis of the deformation of a planar multi-layer truss // Строительная механика и конструкции. 2018. Т. 3. № 18. С. 28-32.
  25. Kirsanov M.N. Installation diagram of the lattice truss with an arbitrary number of panels // Инженерно-строительный журнал. 2018. № 5 (81). С. 174-182. DOI: 10.18720/MCE.81.17
  26. Kitaev S.S. Derivation of the formula for the deflection of a cantilevered truss with a rectangular diagonal grid in the computer mathematics system Maple // Постулат. 2018. № 5-1 (31). С. 43.
  27. Arutyunyan V.B. Analytical calculation of the deflection of a beam truss with a double lattice // Постулат. 2018. № 11 (37). С. 33.
  28. Arutyunyan V.B. Calculation of the deflection of a decorative lattice of a truss with an arbitrary number of panels under the load in the middle of the span // Постулат. 2018. № 7 (33). С. 3.
  29. Arutyunyan V.B. Double induction for deriving a formula for deflecting a frame truss with an arbitrary number of panels // Постулат. 2018. № 7 (33). С. 5.
  30. Voropai R.A. Analysis of the deflection of the regular truss with cross type lattice // Научный альманах. 2016. № 4-3 (18). С. 238-240. DOI: 10.17117/na.2016.04.03.238
  31. Доманов Е.В. Аналитическая зависимость прогиба пространственной консоли треугольного профиля от числа панелей // Научный альманах. 2016. № 6-2 (19). С. 214-217. DOI: 10.17117/na.2016.06.02.214
  32. Ларичев С.А. Индуктивный анализ влияния строительного подъема на жесткость пространственной балочной фермы // Trends in Applied Mechanics and Mechatronics. М. : Инфра-М, 2015. Т. 1. С. 4-8.
  33. Кирсанов М.Н. Прогиб пространственного покрытия с периодической структурой // Инженерно-строительный журнал. 2017. № 8 (76). С. 58-66. DOI: 10.18720/MCE.76.6
  34. Галишникова В.В., Игнатьев В.А. Регулярные стержневые системы : (теория и методы расчета). Волгоград : ВолгГАСУ, 2006. 551 с.
  35. Игнатьев В.А. Расчет регулярных стержневых систем. Саратов : Саратовское высшее военно-химическое военное училище, 1973. 433 с.
  36. Hutchinson R.G., Fleck N.A. Microarchitectured cellular solids - the hunt for statically determinate periodic trusses // Zeitschrift für Angewandte Mathematik und Mechanik. 2005. Vol. 85. No. 9. Pp. 607-617. DOI: 10.1002/zamm.200410208
  37. Hutchinson R.G., Fleck N.A. The structural performance of the periodic truss // Journal of the Mechanics and Physics of Solids. 2006. Vol. 54. No. 4. Pp. 756-782. DOI: 10.1016/j.jmps.2005.10.008
  38. Zok F.W., Latture R.M., Begley M.R. Periodic truss structures // Journal of the Mechanics and Physics of Solids. 2016. Vol. 96. Pp. 184-203. DOI: 10.1016/j.jmps.2016.07.007
  39. Кирсанов М.Н. Аналитический расчет прогиба балочной фермы с двойными раскосами // Строительная механика инженерных конструкций и сооружений. 2018. Т. 14. № 2. С. 105-111. DOI: 10.22363/1815-5235-2018-14-2-105-11
  40. Vorobiev O., Kirsanov M., Cherepanov S. About some bissymmetric matrix of regular type // Наука и образование в XXI веке : сб. тр. по мат. Междунар. науч.-практ. конф. 30 сентября 2013. Тамбов: Изд-во ТРОО «Бизнес-Наука-Общество», 2013. Т. 23. С. 9-10. URL: https://kpfu.ru/staff_files/F614427580/2013_Tambov.pdf

Cкачать на языке оригинала

СТРОИТЕЛЬНОЕ МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ

Влияние пластификаторов на свойства гипсовых вяжущих, активированных в аппаратах вихревого слоя

  • Ибрагимов Руслан Абдирашитович - Казанский государственный архитектурно-строительный университет (КГАСУ) кандидат технических наук, доцент, заведующий кафедрой технологии строительных процессов, Казанский государственный архитектурно-строительный университет (КГАСУ), 420043, г. Казань, ул. Зеленая, д. 1.
  • Королев Евгений Валерьевич - Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет (НИУ МГСУ) доктор технических наук, профессор, проректор, Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет (НИУ МГСУ), 129337, г. Москва, Ярославское шоссе, д. 26.
  • Дебердеев Тимур Рустамович - Казанский национальный исследовательский технологический университет (КНИТУ) доктор технических наук, профессор, заведующий кафедрой технологии переработки полимеров и композиционных материалов, Казанский национальный исследовательский технологический университет (КНИТУ), 420015, г. Казань, ул. Карла Маркса, д. 68.

Страницы 293-300

Введение. Представлены результаты исследования по установлению влияния способа введения, вида и концентрации пластифицирующих добавок на параметры структуры и свойства гипсового камня, полученного с применением строительного гипса, обработанного в аппаратах вихревого слоя. Материалы и методы. Применяли строительный гипс марки Г-5 БII. Физико-механические свойства гипсового камня определяли по стандартным методикам, удельную поверхность устанавливали методом воздухопроницаемости, рентгенограммы снимались на дифрактометре D2 Phaser. Результаты. Получены данные 11 составов гипсового вяжущего, обработанного в аппарате вихревого слоя и произведено сравнение с контрольным составом на удельную поверхность вяжущего, минералогический состав и физико-механические характеристики гипсового камня. Выводы. Выявлено, что обработка гипсового вяжущего в аппарате вихревого слоя приводит к повышению удельной поверхности до двух раз. Модификация гипса суперпластификатором MF значительно повышает предел прочности на сжатие (на 323 %) и на изгиб (на 218 %) гипсового камня, по сравнению с исходным составом. При этом совместная активация гипса с суперпластификаторами приводит к резкому снижению прочности и значительному замедлению гидратации. Наибольший прирост прочности гипсового камня наблюдается при модификации активированного гипса. Так, в зависимости от вида суперпластификатора, прочность на сжатие увеличивается на 100-302 %, на изгиб - на 86-218 %. Также существенно снижается общая пористость гипсового камня (до 23 %) и коэффициент размягчения (до 51 %).

DOI: 10.22227/1997-0935.2019.3.293-300

Библиографический список
  1. Федорова В.В., Сычева Л.И. Влияние пластифицирующих добавок на свойства гипсовых вяжущих // Успехи в химии и химической технологии. 2015. Т. 29. № 7. С. 78-80.
  2. Поторочина С.А., Новикова В.А., Гордина А.Ф. The influence of polycarboxylate plasticizer to technical parameters of gypsum // Вестник науки и образования Северо-Запада России. 2015. Т. 1. № 3. С. 1-6.
  3. Baohong G., Qingqing Y., Jiali Z., Wenbin Lou, Zhongbiao Wu. Interaction between α-calcium sulfate hemihydrate and superplasticizer from the point of adsorption characteristics, hydration and hardening process // Cement and Concrete Research. 2010. Vol. 40. Issue 2. Рp. 253-259. DOI: 10.1016/j.cemconres.2009.08.027
  4. Jiahui P., Jindong Q., Jianxin Z., Mingfeng C., Tizhi W. Adsorption characteristics of water-reducing agents on gypsum surface and its effect on the rheology of gypsum plaster // Cement and Concrete Research. 2005. Vol. 35. Issue 3. Рp. 527-531. DOI: 10.1016/j.cemconres.2004.04.016
  5. Гаин О.А. Повышение водостойкости гипсовых материалов // Перспективные материалы в строительстве и технике. 2014. С. 36-43.
  6. Гусев В.Б., Королев Е.В., Гришина А.Н. Модели полидисперсных систем: критерии оценки и анализ показателей эффективности // Промышленное и гражданское строительство. 2018. № 8. С. 32-39.
  7. Ребиндер П.А. Физико-химическая механика дискретных структур. М. : Наука, 1966. 400 с.
  8. Хархардин А.Н., Ходыкин Е.И. Фрактальная размерность дисперсных и пористых материалов // Строительные материалы. 2007. № 8. С. 62-63.
  9. Каклюгин А.В., Козлов А.В., Мирская М.В. Получение безобжигового ангидритового вяжущего в аппаратах вихревого слоя // Известия вузов. Строительство. 2007. № 8. С. 39-43.
  10. Ибрагимов Р.А., Королев Е.В., Дебердеев Т.Р., Лексин В.В. Прочность тяжелого бетона на портландцементе, обработанном в аппарате вихревого слоя // Строительные материалы. 2017. № 10. С. 28-31.
  11. Ibragimov R.A., Pimenov S.I., Izotov V.S. Effect of mechanochemical activation of binder on properties of fine-grained concrete // Magazine of Civil Engineering. 2015. Vol. 54. Issue 2. Pp. 63-69. DOI: 10.5862/mce.54.7
  12. Ibragimov R.A., Korolev E.V., Deberdeev T.R., Leksin V.V. Structural parameters and properties of fine-grained concrete on Portland cement, activated with plasticizers in vortex layer apparatuses // ZKG International. 2018. No. 5. Pp. 28-35.
  13. Логвиненко Д.Д., Шеляков О.П. Интенсификация технологических процессов в аппаратах с вихревым слоем. Киев : Изд-во «Техника», 1976. 144 с.
  14. Mischenko M.V., Bokov M.M., Grishaev M.E. Activation of technological processes of materials in the device rotary electromagnetic field // Technical Sciences. 2015. No. 2. Pp. 3508-3512.
  15. Ibragimov R.A., Korolev E.V., Deberdeev T.R., Leksin V.V. Properties of the building gypsum treated by the vortex layer apparatus // ZKG International. 2018. No. 12. Pp. 37-44.
  16. Ибрагимов Р.А., Королев Е.В., Дебердеев Т.Р., Лексин В.В. Оптимальные параметры и картина магнитного поля рабочей камеры в аппаратах с вихревым слоем // Строительные материалы. 2018. № 7. C. 64-67. DOI: 10.31659/0585-430Х-2018-761-7-64-67
  17. Izotov V.S., Ibragimov R.A. Hydration products of portland cement modified with a complex admixture // Inorganic Materials. 2015. Vol. 51. Issue 8. Pp. 834-839. DOI: 10.1134/s0020168515080087
  18. Kosenko N.F., Belyakov A.S., Smirnova M.A. Effect of mechanical activation procedure on the phase composition of gypsum // Inorganic Materials. 2010. Vol. 46. Issue 5. Pp. 545-550. DOI: 10.1134/s0020168510050195
  19. Калашников В.И., Мороз М.Н., Тараканов О.В., Калашников Д.В., Суздальцев О.В. Новые представления о механизме действия суперпластификаторов, совместно размолотых с цементом или минеральными породами // Строительные материалы. 2014. № 9. C. 70-75.
  20. Халиуллин М.И., Файзрахманов И.И. Влияние молотого известняка на свойства композиционного гипсового вяжущего с применением термоактивированной глины в качестве пуццоланового компонента // Известия Казанского государственного архитектурно-строительного университета. 2018. № 3 (45). С. 203-209.

Скачать статью

Совершенствование методов определения силовых и энергетических характеристик трещиностойкости фибробетона

  • Пухаренко Юрий Владимирович - Санкт-Петербургский государственный архитектурно-строительный университет (СПбГАСУ) доктор технических наук, профессор, заведующий кафедрой технологии строительных материалов и метрологии, 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 .
  • Жаворонков Михаил Ильич - Санкт-Петербургский государственный архитектурно-строительный университет (СПбГАСУ) ассистент кафедры технологии строительных материалов и метрологии, 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 .
  • Пантелеев Дмитрий Андреевич - Санкт-Петербургский государственный архитектурно-строительный университет (СПбГАСУ) кандидат технических наук, доцент кафедры технологии строительных материалов и метрологии, 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 301-310

Введение. Рассмотрена актуальная проблема совершенствования методов экспериментальных исследований свойств фибробетонов, получаемых с применением различных видов фибры. В результате анализа технической литературы установлены недостатки существующих методов испытаний одной из важнейших характеристик фибробетона - трещиностойкости. Цель данного исследования - развитие методов определения характеристик трещиностойкости фибробетона. Материалы и методы. В качестве основы при разработке нового метода и устройства использован ГОСТ 29167, положения которого направлены на получение наиболее информативных данных о материале путем построения диаграмм зависимости прогибов испытываемых образцов от прилагаемых нагрузок и определения с их помощью силовых и энергетических характеристик трещиностойкости. Испытывались образцы-балки мелкозернистого фибробетона, изготовленного с применением стальной проволочной фибры круглого сечения и волнового профиля. Построены диаграммы зависимостей прогибов образцов от прилагаемых нагрузок в процессе их испытаний на растяжение при изгибе. Произведены расчеты силовых и энергетических характеристик трещиностойкости. Результаты. Разработаны и апробированы устройство и методика испытаний трещиностойкости фибробетона. Проведен сравнительный анализ результатов испытаний сталефибробетонных образцов. Выводы. Предлагаемые устройство и методика позволяют быстро и с минимальными трудозатратами на подготовку и испытания исследовать влияние параметров фибрового армирования на характеристики трещиностойкости фибробетона. Повышение достоверности получаемых данных способствует формированию новых направлений исследований и скорейшему внедрению фибробетонов в строительное производство. В результате анализа полученных данных установлено, что предлагаемые устройство и методика могут быть рекомендованы для проведения исследований влияния параметров фибрового армирования на свойства получаемых фибробетонов и накопления статистических данных для разработки и совершенствования нормативно-технических документов.

DOI: 10.22227/1997-0935.2019.3.301-310

Библиографический список
  1. Skoruk O.M. Deformation of steel fiber concrete slabs that are counter supported under recurring load // WORLD SCIENCE : International Scientific and Practical Conference. 2016. Vol. 1. No. 3 (7). Pp. 103-108.
  2. Тахери Фард А.Р., Сохели Х., Рамзани Мовафах С., Фарнуд Ахмади П. Совместное действие стеклянной и полипропиленовой фибры на механические свойства самоуплотняющихся бетонов // Инженерно-строительный журнал. 2016. № 2 (62). С. 26-31. DOI: 10.5862/MCE.62.3
  3. Lee S-J., Won J.-P. Flexural behavior of precast reinforced concrete composite members reinforced with structural nano-synthetic and steel fibers // Composite Structures. 2014. Vol. 118. Pp. 571-579. DOI: 10.1016/j.compstruct.2014.07.042
  4. Yoo D.-Y., Lee J.-H., Yoon Y.-S. Effect of fiber content on mechanical and fracture properties of ultra high performance fiber reinforced cementitious composites // Composite Structures. 2013. Vol. 106. Pp. 742-753. DOI: 10.1016/j.compstruct.2013.07.033
  5. Dong Joo Kim, Seung Hun Park, Gum Sung Ryu, Kyung Taek Koh. Comparative flexural behavior of hybrid ultra high performance fiber reinforced concrete with different macro fibers // Construction and Building Materials. 2011. Vol. 25. Pp. 4144-4155. DOI: 10.1016/j.conbuildmat.2011.04.051
  6. Mobasher B., Bakhshi M., Barsby C. Backcalculation of residual tensile strength of regular and high performance fiber reinforced concrete from flexural tests // Construction and Building Materials. 2014. Vol. 70. Pp. 243-253. DOI: 10.1016/j.conbuildmat.2014.07.037
  7. Afroughsabet V., Ozbakkaloglu T. Mechanical and durability properties of high-strength concrete containing steel and polypropylene fibers // Construction and Building Materials. 2015. Vol. 94. Pp. 73-82. DOI: 10.1016/j.conbuildmat.2015.06.051
  8. Garcia-Taengua E., Arango S., Marti-Vargas J.R., Serna P. Flexural creep of steel fiber reinforced concrete in the cracked state // Construction and Building Materials. 2014. Vol. 65. Pp. 321-329. DOI: 10.1016/j.conbuildmat.2014.04.139
  9. Kim H., Kim G., Nam J., Kim J., Han S., Lee S. Static mechanical properties and impact resistance of amorphous metallic fiber-reinforced concrete // Composite Structures. 2015. Vol. 134. Pp. 831-844. DOI: 10.1016/j.compstruct.2015.08.128
  10. Won J.-P., Hong B.-T., Choi T.-J., Lee S.-J., Kang J.-W. Flexural behaviour of amorphous micro-steel fibre-reinforced cement composites // Composite Structures. 2012. Vol. 94. Issue 4. Pp. 1443-1449. DOI: 10.1016/j.compstruct.2011.11.031
  11. Choi S.-J., Hong B.-T., Lee S.-J., Won J.-P. Shrinkage and corrosion resistance of amorphous metallic-fiber-reinforced cement composites // Composite Structures. 2014. Vol. 107. Pp. 537-543. DOI: 10.1016/j.compstruct.2013.08.010
  12. Won J.-P., Hong B.-T., Lee S.-J., Choi S.-J. Bonding properties of amorphous micro-steel fibre-reinforced cementitious composites // Composite Structures. 2013. Vol. 102. Pp. 101-109. DOI: 10.1016/j.compstruct.2013.02.015
  13. Yang J.-M., Kim J.-K., Yoo D.-Y. Effects of amorphous metallic fibers on the properties of asphalt concrete // Construction and Building Materials. 2016. Vol. 128. Pp. 176-184. DOI: 10.1016/j.conbuildmat.2016.10.082
  14. Correal J.F., Herrán C.A., Carrillo J., Reyes J.C., Hermida G. Performance of hybrid fiber-reinforced concrete for low-rise housing with thin walls // Construction and Building Materials. 2018. Vol. 185. Pp. 519-529. DOI: 10.1016/j.conbuildmat.2018.07.048
  15. Коротких Д.Н. Многоуровневое дисперсное армирование структуры бетонов для повышения их вязкости разрушения // Вестник гражданских инженеров. 2009. № 3 (20). С. 126-128.
  16. Пухаренко Ю.В., Пантелеев Д.А., Жаворонков М.И. Эффективность полиармирования фибробетона стальной фиброй разного типоразмера // SWorld : сб. науч. тр. Т. 43. Вып. 1. Одесса : КУПРИЕНКО, 2013. С. 60-64.
  17. Пантелеев Д.А. Деформативные и прочностные характеристики полиармированного фибробетона // Вестник Волгоградского государственного архитектурно-строительного университета. Сер. : Строительство и архитектура. 2015. № 41 (60). С. 44-52.
  18. Пухаренко Ю.В., Пантелеев Д.А., Жаворонков М.И. Определение вклада фибры в формирование прочности сталефибробетона // Вестник гражданских инженеров. 2017. № 1 (60). С. 172-176.
  19. Жаворонков М.И. Определение характеристик разрушения и модуля упругости фибробетона // Известия Казанского государственного архитектурно-строительного университета. 2015. № 3 (33). С. 114-120.
  20. Жаворонков М.И. Методика определения энергетических и силовых характеристик разрушения фибробетона // Вестник гражданских инженеров. 2014. № 6 (47). С. 155-160.
  21. Магдеев У.Х., Пухаренко Ю.В., Морозов В.И., Пантелеев Д.А., Жаворонков М.И, Исследование свойств сталефибробетона на основе аморфной металлической фибры // Вестник Волгоградского государственного архитектурно-строительного университета. 2013. № 31-2 (50). С. 132-135.
  22. Пухаренко Ю.В., Пантелеев Д.А., Жаворонков М.И. Диаграммы деформирования цементных композитов, армированных стальной проволочной фиброй // Academia. Архитектура и строительство. 2018. № 2. С. 143-147. DOI: 10.22337/2077-9038-2018-2-143-147

Скачать статью

Эпоксидные антифрикционные материалы с волластонитом

  • Готлиб Елена Михайловна - Казанский национальный исследовательский технологический университет (КНИТУ) доктор технических наук, профессор, профессор кафедры технологии синтетического каучука, Казанский национальный исследовательский технологический университет (КНИТУ), 420115, г. Казань, ул. Карла Маркса, д. 68.
  • Хасанова Альмира Рамазановна - Казанский национальный исследовательский технологический университет (КНИТУ) ассистент кафедры материаловедения, сварки и производственной безопасности, Казанский национальный исследовательский технологический университет (КНИТУ), 420115, г. Казань, ул. Карла Маркса, д. 68.
  • Галимов Энгель Рафикович - Казанский национальный исследовательский технологический университет (КНИТУ) доктор технических наук, профессор, заведующий кафедрой материаловедения, сварки и производственной безопасности, Казанский национальный исследовательский технологический университет (КНИТУ), 420115, г. Казань, ул. Карла Маркса, д. 68.
  • Соколова Алла Германовна - Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет (НИУ МГСУ) кандидат технических наук, доцент, доцент кафедры иностранных языков и профессиональных языков, Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет (НИУ МГСУ), 129337, г. Москва, Ярославское шоссе, д. 26.

Страницы 311-321

Введение. Отечественный минеральный наполнитель природного происхождения волластонит, также известный как метилсиликат кальция, используется для получения износостойких эпоксидных антифрикционных композиций. Благодаря анизодиаметричной форме его частиц происходит микроармирование композиций, повышается их адгезионная прочность и износостойкость, улучшаются антифрикционные свойства, особенно в случае органомодификации четвертичными аммонийными солями. В связи с этим, большой интерес для исследователей, занимающихся разработкой материалов с низким коэффициентом трения, представляет изучение влияния химического строения поверхностно-активных веществ (ПАВ) класса четвертичных аммонийных солей (ЧАС) на свойства эпоксидных композиций. Материалы и методы. Эпоксидная диановая смола ЭД-20 отверждалась аминоалкилфенолом АФ-2. Содержание отвердителя определялось эквимольным соотношением эпоксидных и аминных групп. В качестве наполнителя применялся волластонит марки МИВОЛ 10-97 с соотношением длины зерен к диаметру 15:1. Активацию поверхности волластонита проводили с помощью ПАВ класса ЧАС отечественного производства. Износостойкость образцов устанавливали с помощью вертикального оптиметра ИЗВ-1. Коэффициент трения определяли на автоматизированной машине трения Tribometer, CSM Instruments. Aдгезионную прочность клеевого соединения определяли по ГОСТ 28840-90. В качестве склеиваемых поверхностей использовали две полосы листового алюминия в соответствии с ГОСТ 14759-69. Результаты. Уменьшение износа эпоксидных покрытий в случае их наполнения микроармирующим волластонитом обусловливается увеличением степени сшивки композиций. Длина алкильного радикала четвертичных аммонийных солей, используемых для обработки поверхности волластонита, влияет на расстояние между узлами эпоксидной сетки. С ростом длины цепи ЧАС износ эпоксидных материалов уменьшается. Введение в состав эпоксидных композиционных материалов волластонита, содержащего оксиды металлов, повышает износостойкость, адгезионную прочность и снижает коэффициент трения покрытий. Выводы. Отвержденные АФ-2 эпоксидные композиции, наполненные волластонитом марки Миволл 10-97, имеют повышенную износостойкость, адгезионную прочность и более низкий коэффициент трения. Больший эффект улучшения этих свойств наблюдается в случае применения волластонита, поверхностно-модифицированного ПАВ класса ЧАС. Волластонит представляет практический интерес в качестве микроармирующего наполнителя с упрочняющим действием для повышения износостойкости и адгезии к металлам эпоксидных материалов и снижения коэффициента их трения.

DOI: 10.22227/1997-0935.2019.3.311-321

Библиографический список
  1. Колесников В.И., Мигаль Ю.Ф., Мясникова Н.А. Антифрикционные композиционные полимерные материалы для узлов трения // Вестник Южного научного центра. 2004. № 1. С. 13-16.
  2. Терентьев В.Ф. Триботехническое материаловедение. Красноярск : Материаловедение, 2003. 103 с.
  3. Гаркунов Д.Н. Триботехника. Износ и безызносность. М. : Изд-во МСХА, 2001. 616 с.
  4. Кохановский В.А., Больших И.В., Новиков Е.С. Антифрикционные композиционные покрытия с эпоксидной матрицей // Вестник Ростовского государственного университета путей сообщения (РГУПС). 2016. № 1 (61). С. 21-25.
  5. Пинчук Л.С., Струк В.А., Кравченко В.И., Костюкович Г.А. Основы трибологии. Гродно : Гродненский государственный университет им. Я. Купалы, 2005. 195 с.
  6. Колесников В.И., Бардушкин В.В., Лапицкий А.В., Сычев А.П., Яковлев В.Б. Эффективные упругие характеристики антифрикционных композитов на эпоксидной основе // Вестник Южного научного центра РАН. 2010. Т. 6. № 1. С. 5-10.
  7. Каримов Н.К., Ганиев И.Н., Олимов Н.С. Исследование влияния основных факторов на физико-химические свойства композиционных эпоксидных материалов, применяемых в качестве антифрикционных и антикоррозионных покрытий // Композиционные материалы : доклады академии наук Республики Таджикистан. 2008. Т. 51. № 9. С. 685-689.
  8. Богодухов С.И., Козик Е.С. Материаловедение. Старый Оскол : Тонкие наукоемкие технологии, 2013. 534 с.
  9. Тюльнин В.А., Ткач В.Р., Эйрих В.И., Стародубцев Н.П. Волластонит: уникальное минеральное сырье многоцелевого назначения. М. : Издательский дом «Руда и металлы», 2003. 144 с.
  10. Быков Е.А., Самсонова Т.Е. Использование современных материалов ЗАО «Геоком» для производства керамических изделий // Стеклокерамика. 2006. № 9. С. 36-39.
  11. Акатьева Л.В. Развитие химико-технологических основ процессов переработки сырья для получения силикатов кальция и композиционных материалов : дис. … д-ра техн. наук. М., 2014. 303 с.
  12. Haque F., Santos R., Dutta A., Trimmanagari M., Chiayng I. Co-benefits of wollastonite weathering in agriculture: CO2 Sequestration and promoted plant growth // ACS Omega. 2019. Vol. 4. Issue 1. Pp. 1425-1433. DOI: 10.1021/acsomega.8b02477
  13. Белый В.А. Проблемы создания композиционных материалов и управление их фрикционными свойствами // Трение и износ. Минск : Наука и техника, 1982. Т. 3. С. 389-395.
  14. Гладун В.Д., Башаева Л.А., Андреева Н.Н. Исследование и разработка композиционных материалов на волластонитовой основе для изделий многоцелевого назначения. М. : МГТУ «Станкин», 1995. C. 76.
  15. Ланге К.Р. Поверхностно-активные вещества: синтез, свойства, анализ, применение. СПб. : Профессия, 2005. 240 с.
  16. Пат. 2252229 РФ, МПК C08G 59/68, C08L 63/00. Эпоксидная композиция / Поляков Д.К., Коробко А.П., Ушаков А.Е., Сорина Т.Г., Пенская Т.В., Хайретдинов А.Х. и др.: № 2003107938/04; заявл. 25.03.2003; опубл. 10.10.2004. Бюл. № 14. 15 с.
  17. Готлиб Е.М., Галимов Э.Р., Хасанова А.Р. Трение, износ и антифрикционные свойства эполлимерных материалов. Казань : Изд-во АН РТ, 2017. 143 с.
  18. Готлиб Е.М., Галимов Э.Р., Хасанова А.Р., Ямалеева Е.С. Антифрикционные эпоксидные материалы, наполненные активированным волластонитом // Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. 2017. Т. 19. № 3. С. 7-17. DOI: 10.15593/2224-9877/2017.3.01
  19. Xian G., Walter R., Haupert F. Comparative study of the mechanical and wear performance of short carbon fibers and mineral particles (Wollastonite, CaSiO3) filled epoxy composites // Journal of Polymer Science Part B: Polymer Physics. 2006. Vol. 44. Issue 5. Pp. 854-863. DOI: 10.1002/polb.20730
  20. Соколова А.Г., Кожевников Л.В., Ильичева Е.С., Готлиб Е.М. Применение волластонита в рецептуре ПВХ композиций для изготовления линолеума // Вестник Казанского технологического университета. 2014. Т. 17. № 19. С. 208-209. URL: https://elibrary.ru/item.asp?id=22483592
  21. Majhi S., Samantarai S.P., Acharya S.K. Tribological behavior of modified rice husk filled epoxy composite // International Journal of Scientific & Engineering Research. 2012. Vol. 3. Issue 6. Pp. 180-184.
  22. Готлиб Е.М., Галимов Э.Р., Хасанова А.Р. Эпоксидные материалы с волластонитом для машиностроения // Проблемы исследования и проектирования машин. Новые химические технологии, защитные и специальные покрытия: производство и применение : сб. ст. X Междунар. науч.-техн. конф. Пенза : Приволжский Дом знаний, 2016. С. 43-47. URL: https://elibrary.ru/item.asp?id=28861798
  23. Otmakhov D.V., Zakharychev S.P. Properties of reinforced antifrictional epoxy-fluoroplastic materials // Russian Engineering Research. 2014. Vol. 34. Issue 11. Pp. 687-690. DOI: 10.3103/S1068798X1411015X
  24. Ciullo P.A., Robinson S. Wollastonite - a versatile functional filler // Paint and Coatings Industry. 2009. No. 11. P. 50.
  25. Коробщикова Т.С. Повышение прочностных характеристик полимерных композиционных материалов модификацией волластонитом : дис. …канд. техн. наук. Барнаул : Алт. гос. техн. ун-т им. И.И. Ползунова, 2012. 150 с.
  26. Muslim N., Hamzah A., Alkawaz A. Study of mechanical properties of wollastonite filled epoxy functionally graded composite // International Journal of Mechanical Engineering and Technology (IJMET). 2018. Vol. 9. Issue 8. Pp. 669-677.

Скачать статью

Структура и свойства мелкозернистых бетонов на основе композиционных вяжущих

  • Харченко Алексей Игоревич - Ингеострой кандидат технических наук, генеральный директор, Ингеострой, 109147, г. Москва, ул. Калитниковская, д. 7; Этот e-mail адрес защищен от спам-ботов, для его просмотра у Вас должен быть включен Javascript .
  • Алексеев Вячеслав Александрович - Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет (НИУ МГСУ) заведующий сектором расчета и проектирования отдела освоения подземного пространства Научно-исследовательского института проектирования, 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 .
  • Харченко Игорь Яковлевич - Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет (НИУ МГСУ) доктор технических наук, начальник отдела освоения подземного пространства Научно-исследовательского института проектирования, 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 .
  • Баженов Дмитрий Александрович - 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 322-331

Введение. Широкое внедрение мелкозернистых бетонов (МЗБ) в практику монолитного домостроения ограничивается их низкой трещиностойкостью в связи со значительной усадкой. С целью снижения вредного влияния усадки на структуру и свойства МЗБ предлагается применить для их изготовления композиционные вяжущие, включая расширяющиеся цементы на сульфоалюминатной основе. Использование МЗБ с улучшенными физико-техническими свойствами повышает технологичность возведения сооружений, снижает трудоемкость бетонирования, позволяет возводить конструкции сложных архитектурных форм. Материалы и методы. С целью исследования процессов структурообразования и свойств МЗБ изготавливались бетонные смеси на основе кварцевого песка средней зернистости, дисперсной золы уноса и расширяющейся добавки. Активность золы уноса повышалась за счет механохимической активации, дисперсность частиц контролировалась с помощью метода лазерной гранулометрии. Композиционное вяжущее приготавливалось путем тщательной гомогенизации базового портландцемента СЕМ 42,5 и минеральных наполнителей различного вида, включая расширяющуюся добавку на основе сульфоалюмината кальция. Для каждого состава моделировались условия твердения определенной степени влажности с последующим определением технических характеристик бетона. Результаты. Приведены результаты исследования влияния различных минеральных добавок, отличающихся минеральным составом, дисперсностью и степенью гидравлической активности на величину и кинетику усадки, параметры поровой структуры и прочность МЗБ, установлено влияние величины расширения на характеристики поровой структуры МЗБ и его прочностные показатели. Определено влияние условий твердения на МЗБ различного состава, зафиксирована значительная степень влияния поддержания оптимальных влажностных условий при гидратации на технические свойства МЗБ. Выводы. Установлено, что введение в состав базового портландцемента до 10 % расширяющегося компонента на сульфоалюминатной основе позволяет получать МЗБ с повышенной трещиностойкостью, непроницаемостью и долговечностью.

DOI: 10.22227/1997-0935.2019.3.322-331

Скачать статью

ГИДРАВЛИКА. ГЕОТЕХНИКА. ГИДРОТЕХНИЧЕСКОЕ СТРОИТЕЛЬСТВО

Динамика ламинарных течений с коаксиальными противоположно вращающимися слоями

  • Зуйков Андрей Львович - Московский автомобильно-дорожный государственный технический университет (МАДИ; Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет (НИУ МГСУ) доктор технических наук, профессор кафедры гидравлики профессор кафедры гидравлики и гидротехнического строительства, Московский автомобильно-дорожный государственный технический университет (МАДИ; Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет (НИУ МГСУ), 125319, г. Москва, Ленинградский пр-т, д. 64 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 332-346

Введение. Рассмотрены напорные ламинарные течения капельной жидкости с коаксиальными слоями, вращающимися во встречных направлениях, - контрвихревые течения. Турбулентные контрвихревые течения характеризуются интенсивным перемешиванием среды, что может использоваться для эффективного сжигания топлива в теплоэнергетике и в ракетных двигателях или для получения высокодисперсных смесей во многих других высокотехнологичных отраслях современной промышленности. Цель теоретического исследования - изучение закономерностей динамики контрвихревых течений. Материалы и методы. В основу теоретической модели ламинарного контрвихревого течения положены классические дифференциальные уравнения Навье - Стокса и неразрывности. Результаты. Принимая радиальные скорости пренебрежимо малыми и используя озееновское приближение, система уравнений Навье - Стокса сводится к двум линейным дифференциальным уравнениям параболического типа. Решение последних получено в виде рядов и произведений рядов Фурье - Бесселя. Приведены аналитические формулы для расчета радиально-продольных распределений нормированных азимутальных, аксиальных и радиальных скоростей в исследуемом течении. Графически представлены: скорости в виде радиальных профилей, линии тока и вязкие вихревые поля. Рассмотрены двухслойное и четырехслойное контрвихревые течения. Выполнен анализ теоретических результатов. Выводы. На оси в начале активной зоны характерно формирование возвратного течения со значительными отрицательными скоростями. Это приводит к образованию рециркуляционной области, массообмен между ней и обтекающим ее потоком отсутствует. В активной зоне генерируются каскады концентрических вихрей столь высокой интенсивности, подобной которой нет в потоках иной природы. Расчетные формулы включают экспоненту exp(-λ2x/Re), умноженную на число Рейнольдса в степени b = 0 или b = -1, поэтому увеличение числа Рейнольдса при b = 0 приводит к пропорциональному «сносу» профиля произвольной характеристики контрвихревого течения вниз по течению; а при b = -1 «снос» профиля сопровождается пропорциональным снижением его масштаба.

DOI: 10.22227/1997-0935.2019.3.332-346

Библиографический список
  1. Кривченко Г.И., Мордасов А.П., Квятковская Е.В., Волшаник В.В., Зуйков А.Л. Высоконапорная водосбросная система с контрвихревым гасителем энергии потока воды // Гидротехническое строительство. 1981. № 10. С. 29-31.
  2. Карелин В.Я., Кривченко Г.И., Мордасов А.П., Волшаник В.В., Зуйков А.Л., Ахметов В.К. Физическое и математическое моделирование систем гашения энергии в вихревых водосбросах // Физическое и математическое моделирование гидравлических процессов при исследовании крупных гидроузлов комплексного назначения «МГ-89» : тез. науч.-техн. совещания в г. Дивногорск в 1989 г. Л. : Изд-во ВНИИГ им. Б.Е. Веденеева, 1989. С. 11-12.
  3. Белоусов А.С., Сажин Б.С., Сажин В.Б., Лопаков А.В., Любимкин А.В. Гидродинамика течений плотной фазы в аппарате с коаксиальными закрученными потоками // Успехи в химии и в химической технологии. 2012. Т. 26. № 1 (130). С. 131-134.
  4. Белоусов А.С., Сажин Б.С., Лопаков А.В., Сажина М.Б., Мокрышев С.С., Фитцева Н.А. и др. Модель гидродинамических течений в аппаратах с коаксиальными закрученными потоками // Успехи в химии и в химической технологии. 2011. Т. 25. № 10 (126). С. 110-113.
  5. Волшаник В.В., Зуйков А.Л., Куприянов В.П., Новикова И.С., Родионов В.Б., Ханов Н.В. и др. Особенности движения воздухонасыщенного потока воды в высоконапорных вихревых водосбросах // Безопасность энергетических сооружений : науч.-техн. и производственный сб. / науч. ред. И.В. Семенов. М. : НИИЭС, 2010. Вып. 17. С. 236-251.
  6. Волшаник В.В., Зуйков А.Л., Орехов Г.В., Баяраа У. Течение в камере смешения контрвихревого аэратора // Экология урбанизированных территорий. 2015. № 7. С. 23-28.
  7. Волшаник В.В., Орехов Г.В. Области применения взаимодействующих закрученных потоков жидкостей и газов // Вестник МГСУ. 2015. № 7. С. 87-104. DOI: 10.22227/1997-0935.2015.7.87-104
  8. Орехов Г.В. Контрвихревые течения и их использование на практике // Интернет-журнал «Науковедение». 2017. Т. 9. № 3. Ст. 14. URL: http://naukovedenie.ru/PDF/21TVN317.pdf
  9. Guo J., Yan Y., Lui W., Jiang F., Fan A. Enhancement of laminar convective heat transfer relying on excitation of transverse secondary swirl flow // International Journal of Thermal Sciences. 2015. Vol. 87. Pp. 199-206. DOI: 10.1016/j.ijthermalsci.2014.08.023
  10. Hanada T., Sawamoto T., Takahashi K. In-line mixing for high reactive species using swirl flow ejector // Theoretical Foundations of Chemical Engineering. 2016. Vol. 50. Issue 6. Pp. 932-936. DOI: 10.1134/s0040579516060063
  11. Kravtsov Z.D., Sharaborin D.K., Dulin V.M. Swirl effect on flow structure and mixing in a turbulent jet // Journal of Physics: Conference Series. 2018. Vol. 980. P. 012001. DOI: 10.1088/1742-6596/980/1/012001
  12. Parra T., Perez R., Lorenzo G., Szasz R., Gutkowski A., Castro F. Diffuser influence on the mixing of coaxial swirling jet // ASME FEDSM2014-21354. 2014. DOI: 10.1115/FEDSM2014-21354
  13. Parra-Santos T., Vuorinen V., Perez R., Szasz R., Castro F. Aerodynamic characterization of isothermal swirling flows in combustors // International Journal of Energy and Environmental Engineering. 2014. Vol. 5. Issue 2. Pp. 1-6. DOI: 10.1007/s40095-014-0085-5
  14. Parra-Santos T. et al. Swirl influence on mixing and reactive flows // ASME 2016 Fluids Engineering Division Summer Meeting collocated with the ASME 2016 Heat Transfer Summer Conference and the ASME 2016 14th International Conference on Nanochannels, Microchannels, and Minichannels. American Society of Mechanical Engineers. 2016. Pp. V01BT24A001.
  15. Javadi A., Bosioc A., Nilsson H., Muntean S., Susan-Resiga R. Experimental and numerical investigation of the precessing helical vortex in a conical diffuser, with rotor-stator interaction // Journal of Fluids Engineering. 2016. Vol. 138. Issue 8. P. 081106. DOI: 10.1115/1.4033416
  16. Javadi A., Nilsson H. Active flow control of the vortex rope and pressure pulsations in a swirl generator // Engineering Applications of Computational Fluid Mechanics. 2017. Vol. 11. No. 1. Pp. 30-41. DOI: 10.1080/19942060.2016.1235515
  17. Розанова Н.Н. К вопросу моделирования закрученных потоков в вихревых водосбросных сооружениях // Природообустройство. 2013. № 4. С. 50-52.
  18. Орехов Г.В. Моделирование контрвихревых систем. Масштабная серия исследований // Интернет-журнал «Науковедение». 2013. № 4 (17). Ст. 53. URL: https://naukovedenie.ru/PDF/54tvn413.pdf
  19. Abricka M., Barmina I., Valdmanis R., Zake M. Experimental and numerical study of swirling flows and flame dynamics // Latvian Journal of Physics and Technical Sciences. 2014. Vol. 51. Issue 4. Pp. 25-40. DOI: 10.2478/lpts-2014-0021
  20. Churin Р., Kapustin S., Orehov G., Poddaeva O. Experimental studies of counter vortex flows modeling // Applied Mechanics and Materials. 2015. Vol. 756. Pp. 331-335. DOI: 10.4028/www.scientific.net/AMM.756.331
  21. Gan L., Baqui Y.B., Maffoli A. An experimental investigation of forced steady rotating turbulence // European Journal of Mechanics - B/Fluids. 2016. Vol. 58. Pp. 59-69. DOI: 10.1016/j.euromechflu.2016.03.005
  22. Ахметов В.К., Волшаник В.В., Зуйков А.Л., Орехов Г.В. Физическое моделирование контрвихревых сооружений и оборудования / под ред. Г.В. Орехова. М. : Изд-во МИСИ-МГСУ, 2018. 373 с.
  23. Nan Gui. Numerical study of vortex evolution and correlation between twin swirling flows // Advanced Materials Research. 2012. Vol. 516-517. Pp. 976-979. DOI: 10.4028/www.scientific.net/amr.516-517.976
  24. Zhu Z., Niu J., Li Y. Swirling-strength based large eddy simulation of turbulent flow around single square cylinder at low Reynolds numbers // Applied Mathematics and Mechanics. 2014. Vol. 35. Issue 8. Pp. 959-978. DOI: 10.1007/s10483-014-1847-7
  25. Parra T., Peres R., Rodriguez M.A., Castro F., Szasz R.Z., Gutkowski A. Numerical simulation of swirling flows - heat transfer enhancement // Journal of Fluid Flow, Heat and Mass Transfer. 2015. Vol. 2. DOI: 10.11159/jffhmt.2015.001
  26. Parra T., Peres J.R., Szasz R., Rodriguez M.A., Castro F. Numerical modelling of flow pattern for high swirling flows // EPJ Web of Conferences. 2015. Vol. 92. P. 02059. DOI: 10.1051/epjconf/20159202059
  27. Yusupov R., Shtork S., Alekseenlo S. Isothermal modeling of aerodynamic structure of the swirling flow in a two-stage burner // EPJ Web of Conferences. 2017. Vol. 159. P. 00052. DOI: 10.1051/epjconf/201715900052
  28. Ахметов В.К., Ахметова В.В. Математическое моделирование гидродинамики и устойчивости соосно вращающихся потоков // Международный журнал вычислительного гражданского и структурного проектирования. 2016. Т. 12. № 3. С 9-13.
  29. Ахметов В.К. Гидродинамическая устойчивость контрвихревых течений // Гидротехническое строительство. 2018. № 2. С. 13-18.
  30. Ахметов В.К., Волшаник В.В., Зуйков А.Л., Орехов Г.В. Моделирование и расчет контрвихревых течений / под ред. А.Л. Зуйкова. М. : Изд-во МГСУ, 2012. 252 с.
  31. Зуйков А.Л., Орехов Г.В., Волшаник В.В. Распределение азимутальных скоростей в ламинарном контрвихревом течении // Вестник МГСУ. 2013. № 5. С. 150-161. DOI: 10.22227/1997-0935.2013.5.150-161
  32. Зуйков А.Л. Распределение продольных скоростей в ламинарном течении с противоположно вращающимися коаксиальными слоями // Вестник МГСУ. 2017. Т. 12. Вып. 9 (108). С. 1027-1038. DOI: 10.22227/1997-0935.2017.9.1027-1038
  33. Зуйков А.Л., Суцепин В.А., Жажа Е.Ю. Совершенствование математической модели ламинарного контрвихревого течения // Вестник МГСУ. 2018. Т. 13. Вып. 3 (114). С. 400-412. DOI: 10.22227/1997-0935.2018.3.400-412
  34. Zyikov A., Orekhov G., Suehtina T. Structure of laminar flows with oppositely-rotating coaxial layers // MATEC Web of Conferences. 2018. Vol. 193. P. 02024. DOI: 10.1051/matecconf/201819302024
  35. Зуйков А.Л. Гидродинамика циркуляционных течений. М. : Изд-во АСВ, 2010. 216 с.
  36. Batchelor G.K. Axial flow in trailing line vortices // Journal of Fluid Mechanics. 1964. Vol. 20. No. 4. Р. 645. DOI: 10.1017/s0022112064001446
  37. Korn G.A., Korn T.M. Mathematical handbook for scientists and engineers : definitions, Theorems and Formulas for Reference and Review. General Publishing Company, 2000. 1151 p.

Скачать статью

Влияние армирования на напряженно-деформированное состояние железобетонного экрана каменно-набросной плотины

  • Саинов Михаил Петрович - Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет (НИУ МГСУ) кандидат технических наук, доцент, доцент кафедры гидравлики и гидротехнического строительства, начальник отдела учебно-методического объединения, 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 .
  • Шигаров Андрей Юрьевич - 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 .
  • Ясафова Софья Андреевна - Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет (НИУ МГСУ) студентка, 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 347-355

Введение. Рассмотрены результаты исследования напряженно-деформированного состояния (НДС) железобетонного экрана с учетом наличия арматуры. На некоторых сверхвысоких каменно-набросных плотинах с железобетонным экраном происходило образование поперечных (горизонтальных) трещин в противофильтрационном элементе. Предполагается, что причина трещинообразования в экране - высокие по величине растягивающие напряжения. В связи с этим высказываются мнения о необходимости усиления армирования экрана. Однако в реальных плотинах, в соответствии с опытом, арматура, как правило, устраивается в один ряд с процентом армирования 0,35…0,5 %. Актуальным вопросом исследований каменно-набросных плотин с железобетонным экраном является оценка влияния усиленного армирования железобетонного экрана на повышение их надежности. Материалы и методы. Исследование осуществлялось для различных вариантов деформативных свойств каменной наброски тела плотины на примере каменно-набросной плотины высотой 100 м. Железобетонный экран был принят широким (толщиной 1 м). Армирование принималось двухрядным, процент армирования - 1,5 %. Использовался метод конечных элементов. Арматура моделировалась с помощью стержневых конечных элементов. Результаты. Для выявления роли арматуры расчеты НДС проводились для двух случаев. В одном из них принималось, что арматура отсутствует, а в другом - учитывалось наличие в экране стальной арматуры. Анализировались величины напряжений, возникающих в бетоне и стальной арматуре. Рассматривались напряжения, действующие в направлении вдоль верхового откоса. Выводы. Выявлено, что за счет армирования железобетонного экрана стержневой стальной арматуры невозможно обеспечить снижение растягивающих напряжений в бетоне экрана до допустимого уровня. Существенную роль в формировании НДС экрана арматура может играть только в момент образования в бетоне экрана поперечных трещин, однако такой случай является недопустимым.

DOI: 10.22227/1997-0935.2019.3.347-355

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. C. 2-8.
  2. Chartrand C., Claisse M., Beauséjour N., Briand M.-H., Bouzaiene H., Boisjoly C. et al. Toulnustouc Dam // Canadian Consulting Engineer. 2006. Vol. 47. Issue 6. P. 51.
  3. Song W., Sun Y., Li L., Wang Y. Reason analysis and treatment for the 1st phase slab cracking of Shuibuya CFRD // Journal of Hydroelectric Engineering. 2008. No. 3 (27). Pp. 33-37.
  4. Sobrinho J.A., Xavier L.V., Albertoni S.C., Pereira R.F. Performance and concrete face repair at Campos Novos // The International Journal on Hydropower & Dams. 2007. Issue 14 (2). Pp. 39-42.
  5. Pinto N.L., Marques P.L. Estimating the maximum face slab deflection in CFRDs // The International Journal on Hydropower & Dams. 1998. Vol. 5. Issue 6. Pp. 28-30.
  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. 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.
  8. Саинов М.П. Влияние деформируемости каменной насыпи на напряженно-деформированное состояние железобетонного экрана плотины // Вестник МГСУ. 2015. № 3. С. 69-78. DOI: 10.22227/1997-0935.2015.3.69-78
  9. Саинов М.П. Работа железобетонного экрана каменной плотины в пространственных условиях по результатам численного моделирования // Приволжский научный журнал. 2015. № 3 (35). С. 25-31.
  10. 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
  11. Сорока В.Б., Саинов М.П., Королев Д.В. Каменно-набросные плотины с железобетонным экраном: опыт исследований напряженно-деформированного состояния // Вестник МГСУ. 2019. Т. 14. Вып. 2. С. 207-224. DOI: 10.22227/1997-0935.2019.2.p1-p2
  12. 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
  13. 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
  14. Alemán Velásquez J.D., Pantoja Sánchez A., Villegas Lesso S. 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
  15. 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
  16. 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.
  17. Mohsen Ghadrdan, Seyed Amirodin Sadrnejad, Tahereh Shaghaghi, Kazem Ghasimi. Numerical evaluation of concrete-faced rockfill dam upon multiplane damage model // ROMAI Journal. 2015. Vol. 11. No. 1. Pp. 47-67.
  18. 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
  19. 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
  20. 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.
  21. 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
  22. 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
  23. 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
  24. 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. Issue 7. Pp. 91-105.
  25. Саинов М.П. Полуэмпирическая формула для оценки осадок однородных грунтовых плотин // Приволжский научный журнал. 2014. № 4 (31). С. 108-115.
  26. 14 декабря 2018 г.

Скачать статью

ИНЖЕНЕРНЫЕ СИСТЕМЫ В СТРОИТЕЛЬСТВЕ

Особенности эксплуатации канализационно-насосных станций теплоэлектростанций в условиях Крайнего Севера

  • Дементьева Марина Евгеньевна - Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет (НИУ МГСУ) кандидат технических наук, доцент, доцент кафедры 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 .
  • Курохтин Артем Андреевич - Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет (НИУ МГСУ) студент, Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет (НИУ МГСУ), 129337, г. Москва, Ярославское шоссе, д. 26.

Страницы 356-366

Введение. Рассмотрены технологии по обеспечению безотказности канализационно-насосных станций (КНС), эксплуатируемых в условиях Крайнего Севера. Одной из важнейших проблем является замерзание воды в резервуарах КНС. Это связанно с неверным подбором теплоизоляции КНС на новых теплоэлектростанциях (ТЭС), а также с износом теплоизоляции КНС под воздействием агрессивных сред на старых ТЭС. В качестве решения этой задачи предложены два основных метода внутреннего обогрева: жидкостной и электрический. Оба метода были изучены на примере Якутской ГРЭС-2, где нарушение работы системы водоотведения может привести к остановке станции. Цель исследования - сравнительный анализ и выбор на основе технико-экономического обоснования наиболее надежного способа обогрева блоков КНС на примере Якутской ГРЭС-2, подверженных воздействию низких температур и, как следствие, замерзанию стоков в резервуарах. Материалы и методы. На основании натурных обследований и обработки их результатов методами математической статистики определены причины возникновения проблемы замерзания воды в блоках КНС на Якутской ГРЭС-2. Результаты. Проанализированы технологические характеристики установленных КНС, выполнены теплотехнические расчеты, рассчитаны экономические показатели и определены дальнейшие пути решения рассматриваемой проблемы. Установлено, что проектная теплоизоляция и система обогрева не соответствуют территориальным условиям, в которых установлено оборудование. Для приведения КНС в работоспособное состояние разработаны два решения внутреннего обогрева резервуаров и выполнен их сравнительный анализ. Выбран вариант обогрева с помощью греющего кабеля. Данная система успешно реализована и действует в штатном режиме. Выводы. Результаты работы могут быть использованы для ремонта теплоизоляции и установки системы обогрева промышленных КНС без использования земляных работ в условиях Крайнего Севера и на территории вечномерзлых грунтов.

DOI: 10.22227/1997-0935.2019.3.356-366

Библиографический список
  1. Сергеев С.И. Мониторинг объектов жизнеобеспечения - путь к предотвращению ЧС // Технологии гражданской безопасности. 2006. Т. 3. № 3 (11). С. 118-121. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/monitoring-obektov-zhizneobespecheniya-put-k-predotvrascheniyu-chs
  2. Галеженко О.Н. Проблемы функционирования ЖКХ в условиях реформирования отрасли // Вестник Волгоградского государственного университета. Сер. 3: Экономика. Экология. 2012. № 2 (21). С. 121-127. URL: https://cyberleninka.ru/article/v/problemy-funktsionirovaniya-zhkh-v-usloviyah-reformirovaniya-otrasli
  3. Великанов Н.Л., Наумов В.А., Корягин С.И., Мойса А.В. Совершенствование системы ливневой канализации города // Технико-технологические проблемы сервиса. 2017. № 2 (40). С. 14-20. URL: https://elibrary.ru/item.asp?id=29771145
  4. Иванова А.С., Павлов С.Я. Канализационная насосная станция: предложения по модернизации. // Неделя науки 2017 : мат. науч. форума с междунар. участием. Санкт-Петербург, 13-19 ноября 2017 г. СПб. : Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого, 2017. С. 169-171. URL: https://elibrary.ru/item.asp?id=30613364
  5. Ветлицын Ю.А., Ветлицын А.М. Технологическая и энергетическая эффективность модернизации насосных станций системы водоотведения // Вестник Псковского государственного педагогического университета. Сер. : Естественные и физико-математические науки. 2010. № 10. С. 150-156. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/tehnologicheskaya-i-energeticheskaya-effektivnost-modernizatsii-nasosnyh-stantsiy-sistemy-vodootvedeniya
  6. Бохан А.Н., Колесник Ю.Н. Оптимизация режимов электропотребления насосных агрегатов водопроводно-канализационного хозяйства // Вестник Гомельского государственного технического университета им. П.О. Сухого. 2002. № 2. С. 41-48. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/optimizatsiya-rezhimov-elektropotrebleniya-nasosnyh-agregatov-vodoprovodno-kanalizatsionnogo-hozyaystva
  7. Яхина Ю.З. Основные принципы моделирования и оптимизации систем водоотведения // Журнал университета водных коммуникаций. 2010. № 1. С. 168-170. URL: https://elibrary.ru/item.asp?id=14571099
  8. Крюков О.В. Задачи и новые технические средства автоматизации системы канализационных насосных станций // Автоматизация и IT в энергетике. 2018. № 5 (106). С. 36-39.
  9. Саломеев В.П., Рыжков А.Д. Восстановление и реконструкция насосных станций в критических ситуациях // Вода Magazine. 2017. № 3 (115). С. 30-33.
  10. Макотрина Л.В. Состояние систем водоотведения в Иркутской области и перспективы их развития в соответствии с государственными программами // Известия вузов. Инвестиции. Строительство. Недвижимость. 2017. Т. 7. № 1. С. 69-76. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/sostoyanie-sistem-vodootvedeniya-v-irkutskoy-oblasti-i-perspektivy-ih-razvitiya-v-sootvetstvii-s-gosudarstvennymi-programmami
  11. Дементьева М.Е., Шайтанов А.М. Повышение эксплуатационной пригодности гидротехнических сооружений на примере Кайраккумской ГЭС (Таджикистан) // Вестник МГСУ. 2017. Т. 12. № 10 (109). С. 1098-1106. DOI: 10.22227/1997-0935.2017.10.1098-1106
  12. Lovering J.R., Yip A., Nordhaus T. Historical construction costs of global nuclear power reactors // Energy Policy. 2016. Vol. 91. Pp. 371-382. URL: https://thebreakthrough.org/index.php/programs/energy-and-climate/historical-construction-costs-of-global-nuclear-power-reactors. DOI: 10.1016/j.enpol.2016.01.011
  13. Lazzaretto A., Toffolo A. Energy, economy and environment as objectives in multi-criterion optimization of thermal systems design // Energy. 2004. Vol. 29. Issue 8. Pр. 1139-1157. DOI: 10.1016/j.energy.2004.02.022
  14. Wang X., Shi H., Wang K. Sewage pumping stations control system based on fuzzy self-learning // Journal of Electronic Measurement and Instrument. 2004. Vol. 1. Pp. 54-59.
  15. Hall C.A. Introduction to special issue on new studies in EROI (Energy return on investment) // Sustainability. 2011. Vol. 3. Issue 10. Pp. 1773-1777. DOI: 10.3390/su3101773
  16. Константиневская Л.В., Косухин М.М. К вопросу о гидравлической совместимости ремонтных материалов в безнапорных трубопроводах при бестраншейной реновации // Вестник БГТУ им. В.Г. Шухова. 2016. Т. 2. № 1. С. 37-40. DOI: 10.12737/23291
  17. Zhukov A.D., Smirnova T.V., Zelenshchikov D.B., Khimich A.O. Thermal treatment of the mineral wool mat // Advanced Materials Research. 2013. Vol. 838-841. Pp. 196-200. DOI: 10.4028/www.scientific.net/AMR.838-841.196
  18. Yuanyuan Li, Luyao Zhou, Gang Xu, Yaxiong Fang, Shifei Zhao, Yongping Yang. Thermodynamic analysis and optimization of a double reheat system in an ultra-supercritical power plant // Energy. 2014. Vol. 74. Pp. 202-214. DOI: 10.1016/j.energy.2014.05.057
  19. Ermolin Y.A., Zats L.I., Kajisa T. Hydraulic reliability index for sewage pumping stations // Urban Water. 2002. Vol. 4. Issue. 3. Pp. 301-306. DOI: 10.1016/s1462-0758(01)00069-3
  20. Суэтина Т.А., Павлинова И.И., Бурдачева Н.А. Организация строительства и реконструкции КНС в условиях Крайнего Севера // Academia. Архитектура и строительство. 2010. № 1. С. 74-75.
  21. Алексеева Г.Н., Малиновская А.А., Мироненко Д.П. Канализационная насосная станция // Вологдинские чтения. 2009. № 76. С. 141-143. URL: https://elibrary.ru/item.asp?id=15114175
  22. Чупин Р.В., Нгуен Т.А., Беликова Н.Б. Оптимальное управление потоками сточной жидкости // Вестник Иркутского государственного технического университета. 2015. № 9 (104). С. 99-108. URL: https://elibrary.ru/item.asp?id=24213060
  23. Борисов В.Н., Павлов О.Н., Толмачев М.В. Методика прогнозирования надежности обделок камер подземных канализационных насосных станций // Горный информационно-аналитический бюллетень. 2007. № 1. С. 20-28. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/metodika-prognozirovaniya-nadezhnosti-obdelok-kamer-podzemnyh-kanalizatsionnyh-nasosnyh-stantsiy

Скачать статью

ТЕХНОЛОГИЯ И ОРГАНИЗАЦИЯ СТРОИТЕЛЬСТВА. ЭКОНОМИКА И УПРАВЛЕНИЕ В СТРОИТЕЛЬСТВЕ

Особенности расчета стеновых панелей с монолитной связью слоев на стадиях монтажа, транспортирования и эксплуатации

  • 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 .
  • Берлинова Марина Николаевна - Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет (НИУ МГСУ) кандидат технических наук, доцент, доцент кафедры 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 .

Страницы 367-375

Введение. При возведении жилых или общественных зданий различных пространственных конструктивных систем (монолитных, сборно-монолитных, сборных и т.п.) принято проектировать самонесущие наружные стены в пределах этажа. Разработка и применение в современном строительстве новых конструктивно-технологических решений многослойных стеновых панелей индустриального изготовления актуализирует вопрос совершенствования методов их расчета на различных стадиях работы и при различных видах и сочетаниях нагрузок и воздействий. Однако на практике возможно бесконечное разнообразие уровней нагружения и, значит, потребовалось бы такое же многообразие упомянутых подходов к проектированию. Очевидно, что для инженерных расчетов это неприемлемо, в связи с этим возникает необходимость обеспечения монолитной матричной связи слоев как технологически, так и конструктивно, что может обеспечить обобщенный подход к расчету многослойных ограждающих конструкций в соответствии с действующими нормами проектирования. Материалы и методы. Приводится описание конструктивных особенностей многослойной стеновой панели из конструкционного бетона со средним слоем из бетона низкой теплопроводности и монолитной связью слоев, влияющих на построение расчетной модели и методики расчета на стадиях транспортирования, монтажа и эксплуатации. Результаты. Проанализированы расчетные параметры таких конструкций, обеспечивающие их конкурентные преимущества по прочностным и эксплуатационным показателям по сравнению с традиционными ограждающими конструкциями массового применения. Выводы. Как показали исследования, при сочетаниях нагрузок силового и не силового характера, напряжения в рассматриваемой конструкции на всех стадиях работы не превышают допустимых значений, что подтверждает перспективы использования многослойных панелей с монолитной связью слоев при возведении каркасно-панельных зданий различного назначения.

DOI: 10.22227/1997-0935.2019.3.367-375

Библиографический список
  1. Рахманов В.А. Полистиролбетон системы «Юникон» - энергоэффективный материал XXI века. М., 2017. URL: https://vniizhbeton.ru/
  2. Fediuk R.S., Smoliakov A.K., Timokhin R.A., Stoyushko N.Y., Gladkova N.A. Fibrous concrete with reduced permeability to protect the home against the fumes of expanded polystyrene // IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. 2017. Vol. 66. P. 012026. DOI: 10.1088/1755-1315/66/1/012026
  3. Sayadi A.A., Tapia J.U., Neitzert T.R., Clifton G.C. Effects of expanded polystyrene (EPS) particles on fire resistance, thermal conductivity and compressive strength of foamed concrete // Construction and Building Materials. 2016. Vol. 112. Pp. 716-724. DOI: 10.1016/j.conbuildmat.2016.02.218
  4. Babu K.G., Babu D.S. Behaviour of lightweight expanded polystyrene concrete containing silica fume // Cement and Concrete Research. 2003. Vol. 33. Issue 5. Pp. 755-762. DOI: 10.1016/s0008-8846(02)01055-4
  5. Рахманов В.А. Расчетный метод определения состава полистиролбетона с требуемой прочностью и минимальной плотностью // Промышленное и гражданское строительство. 2009. № 7. С. 45-47.
  6. Kovács K. Polisztirol betonok tartóssága // Durability of concrete structures - Proceedings. Budapest, 2008. Pp. 257-278.
  7. Lander V.Ph., Shauman Z. Microstructure research of contact zone aggregatehardened cement binder in filtering concretes // The 111 International Simposium on Silicate Chemestry. Brno, 2005.
  8. Могушков Р.Т., Бойков И.В., Скориков Р.Е. Применение полистиролбетона в строительстве // Развитие технических наук в современном мире : сб. науч. тр. по итогам Междунар. науч.-практ. конф. Воронеж, 8 декабря 2015. 2015. № 2. С. 135-138. URL: http://izron.ru/conference/atr_year-2019/atr_month-mart/
  9. Korol E., Berlinov M., Berlinova M. The long term stability of multilayer walling structures // MATEC Web of Conferences. 2017. Vol. 106. P. 04006. DOI: 10.1051/matecconf/201710604006
  10. Король Е.А., Берлинова М.Н. Оценка прочности многослойных плит покрытий и перекрытий общественных зданий // Интеграция, партнерство и инновации в строительной науке и образовании : сб. мат. Междунар. науч. конф. М. : НИУ МГСУ, 2017. С. 839-842.
  11. Король Е.А., Харькин Ю.А., Быков Е.Н. Экспериментальные исследования влияния климатических воздействий на монолитную связь бетонных слоев различной прочности в многослойных конструкциях // Вестник МГСУ. 2010. № 3. С. 164-169.
  12. Баженов Ю.М., Король Е.А., Ерофеев В.Т., Митина Е.А. Ограждающие конструкции с использованием бетонов низкой теплопроводности (основы теории, методы расчета и технологическое проектирование). М. : Изд-во АСВ, 2008. 320 с.
  13. Король Е.А., Харькин Ю.А. К вопросу о выборе программного комплекса для моделирования напряженно-деформированного состояния трехслойных железобетонных элементов и конструкций с монолитной связью слоев // Вестник МГСУ. 2010. № 3. С. 156-163.
  14. Korol E.A., Berlinov M.V., Berlinova M.N. Kinetics of the strength of concrete in constructions // Procedia Engineering. 2016. Vol. 153. Pp. 292-297. DOI: 10.1016/j.proeng.2016.08.118
  15. Trussoni M., Hays C.D., Zollo R.F. Fracture properties of concrete containing expanded polystyrene aggregate replacement // ACI Materials Journal. 2013. Vol. 110. Issue 5. Pp. 549-558. DOI: 10.14359/51685906
  16. Chen B., Liu J. Properties of lightweight expanded polystyrene concrete reinforced with steel fiber // Cement and Concrete Research. 2004. Vol. 34. Issue 7. Pp. 1259-1263. DOI: 10.1016/j.cemconres.2003.12.014
  17. Yue Z., Xiao H. Generalized Kelvin solution based boundary element method for crack problems in multilayered solids // Engineering Analysis with Boundary Elements. 2002. Vol. 26. Issue 8. Pp. 691-705. DOI: 10.1016/s0955-7997(02)00038-3
  18. Korol E., Berlinova M. Calculation of multilayer enclosing structures with middle layer of polystyrene concrete // MATEC Web of Conferences. 2018. Vol. 193. P. 3020. DOI: 10.1051/matecconf/201819303020
  19. Cherednikov V., Voskobiinyk O., Cherednikova O. Evaluation of the warping model for analysis of polystyrene concrete slabs with profiled steel sheeting // Periodica Polytechnica Civil Engineering. 2017. Vol. 61. No. 3. Pp. 483-490. DOI: 10.3311/PPci.8717
  20. Пугач Е.М., Король О.А. Экспериментальные исследования работы трехслойных конструкций со средним слоем из бетона низкой теплопроводности в нестационарном тепловлажностном режиме // Вестник МГСУ. 2011. № 3-2. С. 154.
  21. 1Рекомендации по расчету и проектированию ограждающих конструкций с применением монолитного теплоизоляционного полистиролбетона с высокопоризованной и пластифицированной матрицей. М. : Москомархитектура, 2006

Скачать статью

Моделирование псевдоферменной конструкции рабочего оборудования одноковшового экскаватора

  • Зотов Олег Александрович - Пневмакс инженер, Пневмакс, 141400, г. Химки, Коммунальный пр., вл. 30.
  • Густов Дмитрий Юрьевич - Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет (НИУ МГСУ) кандидат технических наук, доцент, доцент кафедры механизации строительства, 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 376-385

Введение. Одноковшовые гидравлические экскаваторы становятся многофункциональными машинами широкого круга использования. Модернизация машины в целом и отдельных ее узлов актуальна с целью снижения материалоемкости и повышения устойчивости и производительности. Изучены результаты компьютерного моделирования рабочего оборудования экскаватора, выполненного с целью снижения массы оборудования. Эти данные могут быть использованы для совершенствования оборудования экскаваторов при работе с нестандартным рабочим оборудованием повышенной массы. Материалы и методы. В качестве прототипа взято рабочее оборудование экскаватора Hitachi ZX270. Компьютерное моделирование и расчет рабочего оборудования произведен с применением программы T-FLEX. Расчет проведен для разных режимов работы экскаватора и при различных ориентациях стрелы, рукояти и ковша относительно друг друга: копание всей шириной ковша и копание одним зубом, поворот груженого экскаватора на выгрузку. В рассмотренных расчетных схемах возникают наибольшие напряжения в элементах металлоконструкции. Расчеты выполнены без учета колебаний, возникающих в переходных режимах работы и при стопорении. Результаты. Определено напряженно-деформированное состояние псевдоферменного рабочего оборудования экскаватора с различными вариантами облегченного исполнения на основе компьютерного моделирования. Установлены зоны наибольших напряжений и деформаций, а также даны предложения по их снижению. Результаты исследований использованы для оптимизации конструкции стрелы и рукояти по критерию минимизации формируемых напряжений. Выводы. Полученные данные и сформулированные рекомендации являются основой дальнейшего детального моделирования псевдоферменных конструкций рабочего оборудования экскаваторов и других машин различного исполнения и назначения.

DOI: 10.22227/1997-0935.2019.3.376-385

Библиографический список
  1. Хмара Л.А., Дахно О.А. Тенденции развития рабочего оборудования гидравлических экскаваторов с изменяемыми геометрическими параметрами // Транспортные системы Сибири. Развитие транспортной системы как катализатор роста экономики государства : сб. тр. Международной науч.-практ. конф / ред. В.В. Минин. Красноярск : Сибирский федеральный университет, 2016. С. 343-356.
  2. Мусиенко О.М., Веремеенко Д.В. Экскаватор с поворотной рукоятью // Международная научно-техническая конференция молодых ученых БГТУ им. В.Г. Шухова : сб. тр., Белгород, 1-30 мая 2015. Белгород : Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова, 2015. С. 813-815.
  3. Смоляницкий Э.А., Грузинов В.Д., Максимова Е.А. Вращающая рукоять для рабочего оборудования манипуляторов, экскаваторов, погрузчиков и других машин-орудий // Строительные и дорожные машины. 2007. № 8. С. 7.
  4. Хмара Л.А., Дахно О.И. Оптимизация процесса копания грунта одноковшовым экскаватором с телескопическим рабочим оборудованием // Строительные и дорожные машины. 2017. № 4. С. 12-20.
  5. Густов Д.Ю., Якушев С.Е. Влияние работы гидромолота на динамику одноковшового экскаватора // Автоматизация и современные технологии. 2007. № 6. С. 7-13.
  6. Гончаренко Д.Ф., Меленцов Н.А., Константинов А.С. Технология демонтажных и строительно-монтажных работ при восстановлении частично разрушенного здания // Промислове будівництво та інженерні споруди. 2013. № 1. С. 42-44.
  7. Боровский Б., Лапина Е. Техногенные аварии в системах газоснабжения и их предупреждение // Motrol. 2009. № 11А. С. 120-122.
  8. Зотов О.А., Гоева Е.М. Модернизация металлоконструкции рабочего оборудования экскаватора // Подъемно-транспортные, строительные, дорожные, путевые машины и робототехнические комплексы : мат. XXII Московской междунар. межвузов. науч.-техн. конф. студ., маг., асп. и мол. уч. В 2-х т. Т. 1. М. : МАДИ, 2018. С. 143-144.
  9. Мушик Э., Мюллер П. Методы принятия технических решений. М. : Мир, 1990. C. 35-40.
  10. Роговенко Т.Н., Зайцева М.М. Оценка оптимального значения вероятности безотказной работы деталей машин, на примере рукояти одноковшового экскаватора // Инженерный вестник Дона. 2016. № 4 (43). С. 84. URL: ivdon.ru/ru/magazine/archive/n4y2016/3848
  11. Роговенко Т.Н., Зайцева М.М., Копылов Ф.С., Крымский В.С. Выбор оптимального варианта рукояти экскаватора с позиции теории принятия решений // Инженерный вестник Дона. 2017. № 4 (47). С. 102. URL: http://ivdon.ru/uploads/article/pdf/IVD_135_rogovenko_zaitseva.pdf_792c497e51.pdf
  12. Rogovenko T.N., Zaitseva M.M. Small-sample evaluation of dipper stick service life // Engineering Studies. 2017. Vol. 9. Issue 3 (2). Pp. 522-529.
  13. Uzer C.C. Shape optimization of an excavator boom by using genetic algorithm : master of science dissertation thesis. The graduate school of natural and applied sciences of middle east technical university. 2008. 109 p.
  14. Luigi Solazzi. Design of aluminium boom and arm for an excavator // Journal of Terramechanics. 2010. Vol. 47. Issue 4. Pp. 201-207. DOI: 10.1016/j.jterra.2010.03.002
  15. Гурко А.Г. Математическая модель манипулятора экскаватора с обратной лопатой // Вестник Харьковского национального автомобильно-дорожного университета. 2011. № 55. С. 79-89.
  16. Даненова Г.Т., Ахметжанов Т.Б. Компьютерное моделирование конструктивных параметров рукояти экскаватора // Инновации в технологиях и образовании : сб. X Междунар. науч.-практ. конф. 17-18 марта 2017 г. Белово ; Велико-Тырново ; Шумен : Изд-во филиала КузГТУ Изд-во университета «Св. Кирилла и Св. Мефодия», 2017. С. 66-69.
  17. Великанов В.С., Исмагилов К.В., Савельев В.И., Габитов И.А. Программная реализация расчета ресурса рукояти экскаватора // Современные научные исследования и инновации. 2015. № 12 (56). С. 351-354.
  18. Komiya K., Soga K., Akagi H., Hagiwara T., Bolton M.D. Finite element modelling of excavation and advancement processes of a shield tunnelling machine // Soils and Founations. 1999. Vol. 39. Issue 3. Pp. 37-52. DOI: 10.3208/sandf.39.3_37
  19. Zienkiewicz O.C., Taylor R.L., Zhu J.Z. Finite element method. V. 1. It’s Basis & Fundamentals. London : Butterworth-Heinemann, 2006.
  20. Huebner K.H., Dewhirst D.L., Smith D.E., Byrom T.G. The finite element method for engineers. New York; Toronto : John Wiley & Sons, Inc., 2001.
  21. Кулешов А.В., Слепченко В.А., Слепченко И.В. Оптимизация металлоконструкций исполнительного органа гидравлического экскаватора в среде САПР // Вестник Томского государственного архитектурно-строительного университета. 2017. № 2 (61). С. 204-210.
  22. Dhawale R., Wagh S. Finite element analysis of components of excavator arm - a review // International Journal of Mechanical Engineering and Robotics Research. 2014. Vol. 3 (2). Pp. 341-346.
  23. Вернези Н.Л. Метод оценки прочности металла неразрушающим способом с использованием априорной информации // Инженерный вестник Дона. 2013. № 3. URL: ivdon.ru/ru/magazine/archive/n3y2013/1898
  24. Makhutov N.A. A criterion base for assessment of strength, lifetime, reliability, survivability, and security of machines and man-machine systems // Journal of Machinery Manufacture and Reliability. 2013. Vol. 42. Issue 5. Pp. 364-373. DOI: 10.3103/S1052618813050075
  25. Севрюгина Н.С., Прохорова Е.В. Оценка параметров совместимости унифицированных элементов дорожных машин // Научные исследования, наносистемы и ресурсосберегающие технологии в промышленности строительных материалов (XIX научные чтения) : междунар. науч.-практ. конф., 5-8 октября 2010 г. Белгород, Белгород : Белгородский государственный технологический университет, 2010. С. 201-208.
  26. Севрюгина Н.С., Прохорова Е.В., Волков Е.А. Выбор и обоснование параметров быстросъемного соединительного устройства рабочего оборудования одноковшового экскаватора. Белгород : Изд-во БГТУ им В.Г. Шухова, 2014. 109 с.
  27. Products for your profitability. URL: http://engcon.com/en/our-products.html (дата обращения: 07.01.2019).
  28. Драгунов Ю.Г., Зубченко А.С., Каширский Ю.В., Дегтярев А.Ф., Жаров В.В., Колосков М.М. и др. Марочник сталей и сплавов / под общ. ред. Ю.Г. Драгунова, А.С. Зубченко. 4-е изд., переработ. и доп. М., 2014. 1216 с.
  29. Шемякин С.А., Лещинский А.В. Расчет землеройных машин : уч. пос. Хабаровск : Изд-во Тихоокеан. гос. ун-та, 2014. 55 с.
  30. Прокат высокопрочных марок стали. URL: http://www.mmk.ru/for_buyers/65558/ (дата обращения: 07.01.2019).

Скачать статью