ivdon3@bk.ru
В статье рассматриваются вопросы перехода от гофрированных пластин и оболочек к гладким конструкциям эквивалентной жесткости. Приводится выражение для потенциальной энергии деформации бесконечно малого элемента эквивалентной гладкой оболочки, формулы, устанавливающие связь между внутренними усилиями и обобщенными деформациями гофрированной конструкции. Проводится обзор формул эквивалентных жесткостей гофрированной оболочки при изгибе, представленных в работах различных авторов. С целью выбора зависимостей, обеспечивающих наименьшую погрешность при замене гофрированной оболочки гладкой выполняется численный эксперимент в конечно-элементном комплексе ЛИРА. Расчет конструктивно ортотропной конструкции производится численно методом конечных разностей. Также установлено, что в монографии С.Г. Лехницкого содержится некорректная формула для момента инерции синусоидального гофра.
Ключевые слова: гофрированные конструкции, пластины и оболочки, метод конечных элементов, метод конечных разностей, ортотропия, эквивалентные жесткости
В статье рассматриваются современные конструктивные и архитектурно-планировочные решения, принятые в проектировании и строительстве высотных зданий. Масштабы и научно-технический уровень проекта представляются уникальными и впервые применяются в практике высотного строительства. В статье анализируются основные проектные решения, проводится сравнение с мировой практикой и лучшими конструктивными решениями небоскребов мира.
Ключевые слова: Лахта-Центр, аутригер, аутригерная система, высотные здания, небоскреб, ядро жёсткости, инновация, уникальные здания, конструктивные решения, архитектурная концепция, новые технологии
в данной статье рассматривается актуальность применения трансформируемых систем в архитектуре и строительстве уникальных высотных зданий. Описываются концептуальные проекты динамической архитектуры, ставшие основой для реализации инновационных решений, учитывающих требования устойчивого развития. На основе ретроспективного анализа опыта проектирования общественных зданий, с применением трансформации в архитектуре, а также концептуальных проектов высотных зданий, выявлены основные направления применения трансформируемых систем в современном высотном строительстве
Ключевые слова: архитектура, высотные здания, общественные здания, трансформация в архитектуре, динамическая архитектура, инновационные технологии, устойчивая архитектура, устойчивое развитие, строительство, «зелёные» технологии
, 05.23.21 - Архитектура зданий и сооружений. Творческие концепции архитектурной деятельности
Прогрессирующее обрушение - или, в частности, понимание механики данного явления и разработка способов его учета в рамках проектирования конструкций - можно расценивать как относительно новую тему в строительной науке. В статье рассмотрены предпосылки возникновения данной темы, начиная от локальных примеров обрушения зданий и заканчивая общеизвестным обрушением Всемирного Торгового Центра. Проанализированы новейшие мировые исследования в данной области и выявлены противоречия в требованиях нормативной документации и реальной работы каркаса здания при прогрессирующем обрушении.
Ключевые слова: прогрессирующее обрушение, живучесть, стальной каркас, многоэтажные здания, жесткость узлов, податливость
В статье приведены данные о влиянии внешнего композитного армирования железобетонных колонн на их деформативные свойства. Установлено, что результаты расчетов усиленных образцов по действующим нормам по деформациям имеют значительные расхождения с опытом. На основе анализа результатов экспериментов, в методику норм при расчете прогибов внесены предложения, которые учитывают вид и процент композитного армирования и обеспечивают хорошее совпадение опытных и теоретических данных.
Ключевые слова: бетон, железобетон, композитный материал, углепластик, внешнее армирование, деформации, прогибы, сжатые элементы
в работе представлена характеристика лидирующих на рынке типов конструкций медиафасадов, на основе анализа которой дана оценка перспектив внедрения технологии в городское пространство. Представлены основные конструктивные и архитектурные решения, определяющие рациональность применения того или иного типа медиафасада.
Ключевые слова: медиафасад, кластерный медиафасад, реечный медиафасад, сетчатый медиафасад, модульный медиафасад, светодиод, архитектурное освещение, светодиодный экран, конструкция медиафасада, интерактивный фасад
Как известно, нефтеперерабатывающая промышленность с каждым годом существенно прибавляет в росте и темпах строителства всевозможных предприятий. При переработке нефтяного сырья необходимо использовать различное оборудование и материалы. Одним из таких материалов являются трубчатые печи, которые служат для производства из нефтяного сырья - моторного бензина и других продуктов (керосин, газойль, соляровое масло), в том числе сырья для химической промышленности (этилена, пропана, бутана). Долгое время Заказчики обращались напрямую на завод изготовитель, чтобы получить металлоконструкции. С введением в действие ""Правил безопасности ПБ 03-605-03» ситуация изменилась. Автор представляет индивидуальный проект КМ(конструкции металлические) на резервуар, наполняемый жидким или газообразным веществом
Ключевые слова: нефтеперегонные печи, металлокаркас, трубчатые печи, нефтяное сырье, химическая промышленность, проектирование
В статье описаны основные проблемы внедрения энергоэффективных технологий в строительную сферу. Рассмотрены ключевые параметры, влияющие на энергоэффективность здания, способы минимизации энергопотерь.
Ключевые слова: Повышение энергоэффективности зданий, минимизация энергопотерь, класс энергоэффективности здания, экономичный расход энергоресурсов
В статье рассматривается методика расчета балок с гофрированной стенкой как трехслойных конструкций эквивалентной жесткости. Приводится вывод разрешающих уравнений для одномерного конечного элемента трехслойной балки. Вводится гипотеза о том, что полки полностью воспринимают нормальные напряжения, а стенка работает только на сдвиг. При получении основных уравнений учитывается наличие вынужденных деформации, которые могут включать в себя деформации ползучести, температурные деформации, деформации усадки и т.д. Представлено решение тестовой задачи для шарнирно опертой по концам балки под действием равномерно распределенной по длине нагрузки. Для контроля достоверности результатов выполнен конечно-элементный анализ в объемной постановке в программном комплексе ЛИРА. Полки балки моделируются плоскими треугольными оболочечными конечными элементами, а стенка – прямоугольными КЭ оболочки.
Ключевые слова: балка с гофрированной стенкой, трехслойная балка, метод конечных элементов, эквивалентная жесткость, напряженно-деформированное состояние
Рассматриваются легкие стальные тонкостенные конструкции, как элементы современной технологии возведения зданий. Приведены Отечественные и зарубежные нормативные документы регламентирующие использование, проектирование конструкций из стальных тонкостенных профилей, обозначены очевидные преимущества и эксплуатационные недостатки.
Ключевые слова: строительство, металлоконструкции, легкие стальные тонкостенные конструкции, тонкостенные балки, энергоэффективность
В статье исследована методика параметрического моделирования и проектирования на примере здания, архитектурный образ которого представляет собой совокупность круговых винтовых и цилиндрической поверхностей, заданных по координатам через функции соответствующих поверхностей в программном комплексе САПФИР. Приведены альтернативные способы задания поверхностей в ПК САПФИР, AutoCAD с последующим экспортом в ПК ЛИРА для инженерных расчетов каркаса здания на различные сочетания нагрузок методом конечных элементов. Одним из наиболее универсальных способов создания поверхности является задание её через формулу. Развитие параметрической архитектуры вызывает необходимость в создании новых подходов к расчету уникальных зданий и сооружений, совершенствовании программных комплексов, реализующих метод конечных элементов, появлении новых разновидностей конечных элементов с криволинейными границами.
Ключевые слова: параметрическое архитектура, поверхность, форма объекта, оболочка, кривая, модель, геометрия, программа, формульная поверхность, винтовая поверхность
05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ ,
В статье представлен обзор основных методов повышения энергоэффективности зданий. Выявлены основные причины теплопотерь здания. Показаны способы решения вопросов уменьшения энергопотребления новых объектов: установка альтернативных источников энергии, улучшение теплоизоляции ограждающих конструкций, установка высокоэффективной вентиляции с рекуперацией тепла, использование энергосберегающих окон. Рассмотрена законодательная база и государственные программы, стимулирующие энергоэффективное строительство в нашей стране. Проведено исследование современных методов строительства зданий, позволяющих снизить расходы на энергию и ресурсы
Ключевые слова: энергоэффективные здания, энергоресурсы, теплоизоляция, теплопотери, геотермальное отопление, солнечный коллектор, энергосберегающие окна
В данной статье на примере 20-этажного жилого здания в городе Ростове-на-Дону продемонстрирована эффективность применения высокопрочных бетонов для проектирования железобетонных колонн. Представлены результаты расчета колонн из бетона разных классов прочности. Представлены колонны в двух вариациях. Первый: 600х600 В25 – со второго подземного по десятый этаж, 500х500 В25 – с одиннадцатого по двадцатый этаж; второй: 500х500 В60 – со второго подземного по седьмой этаж, 400х400 В60 – с восьмого по одиннадцатый, 400х400 В25 – с двенадцатого по двадцатый. Анализ результатов исследования показал технико-экономическую эффективность применения бетонов высоких классов прочности (в частности, бетона класса В60) за счет повышения прочностных характеристик сжатых элементов, уменьшения размеров поперечного сечения и веса колонн, экономии арматуры, обусловливающих сокращения стоимости элементов в целом.
Ключевые слова: высокопрочный бетон, сжатые элементы, строительство высотных зданий, колонна, Лира-САПР, расчёт конструкций
В статье рассматриваются проблемы применения конструктивных систем с аутригерами для высотных зданий. Проведен анализ различных конструкций, уточнены особенности их работы, определены преимущества и недостатки, области их применения
Ключевые слова: высотное здание, конструктивная система, аутригер, небоскреб, колонна, ядро жесткости, прочность, надежность, горизонтальная нагрузка, аэродинамика
В статье рассматривается применение возобновляемых источников энергии в строительстве в целом и в высотных уникальных зданиях. Такой подход позволит проектировать и строить здания, в которых, интегрированные ВИЭ можно гармонично вписать во все аспекты строительства. Это особенно актуально для высотных зданий. При реализации энергоэффективных технологий, будет купирован главный недостаток – высокое энергопотребление. В статье анализируются нетрадиционные источники энергии, такие как: энергия ветра, солнца, земли, воды и биомассы. Доказывается актуальность их применения в строительстве и влияние на все аспекты проекта: градостроительные, функциональные, объемно-планировочные, архитектурно-художественные, конструктивные и инженерные.преимущества и недостатки, области их применения
Ключевые слова: возобновляемый источник энергии, высотное здание, биоэнергетика, солнечная энергия, энергия ветра, аэродинамика, энергоэффективная технология, архитектурно-художественный облик, планировочное решение, оптимальная форма здания
, 05.23.21 - Архитектура зданий и сооружений. Творческие концепции архитектурной деятельности
В работе рассматриваются статически определимая и статически неопределимые армированные балки прямоугольного поперечного сечения из бимодульного материала, нагруженные равномерно распределённой нагрузкой. Так как для гетерогенных материалов модуль упругости на растяжение и сжатие разные, целью работы являлось исследование влияния различных граничных условий в статически неопределимых балках на НДС. Показано, что величина максимальных нормальных напряжений меньше напряжений, найденных без учёта бимодульности материала балки, как в статически определимых, так и в статически неопределимых балках. Максимальное нормальное напряжение и максимальный прогиб уменьшаются при переходе к статически неопределимой балке от аналогичной статически определимой балке заменой опор. Используемый в работе метод даёт возможность уточнить расчёт на прочность и жёсткость с учётом бимодульности материала армированных балок, а также выбрать оптимальное закрепление балок, обеспечивающих несущую способность конструкции с экономией материала.
Ключевые слова: армированная балка, гетерогенность, бимодульный материал, напряженно деформированное состояние, нормальные напряжения, прогиб, статически неопределимая схема, несущая способность, прочность, деформативность
в статье представлены способы реализации стратегии, ориентированной на оптимизацию процесса теплопередачи гелиоустановок, с примененной в их устройстве сборной теплообменной панелью из элементов алюминиевого профиля плотно обжимающих медные трубки с теплоносителем. На основе сравнительного анализа двух конфигураций данного устройства, предложены методы интенсификации теплообмена от абсорбирующей поверхности к рабочей среде в солнечных коллекторах плоского типа
Ключевые слова: энергосбережение, эффективность, оптимизация, теплопередача, теплоемкость, теплообменная панель, теплообмен, гелиоустановка, солнечный коллектор, альтернативные источники энергии
Рассматривается актуальная проблема нехватки зеленых насаждений в современных городах. Предлагаются некоторые приемы применения озеленения в структуре здания, которые могут решить обозначенную проблему. Наиболее подробно рассмотрен прием горизонтального наружного озеленения, приведены примеры отечественного и зарубежного опыта.
Ключевые слова: Зеленая архитектура, зеленые насаждения, вертикальное озеленение, атриумное озеленение, горизонтальное наружное озеленение, дом-сад отделка фасадов здания, эксплуатируемые кровли
В статье представлен расчет стоимости перекрытий из ЛСТК и деревянных. Были рассчитаны перекрытия двухэтажного дома с пролетом и перекрытие с пролетом 12 м. Для каждого варианта представлен расчет стоимости материалов. В заключении, сделаны выводы по рациональному использованию видов материла для каждого из рассчитанных пролетов.
Ключевые слова: легкие стальные тонкостенные конструкции, перекрытие из ЛСТК, деревянное перекрытие, редуцированные характеристики, эффективное сечение, строительство
В статье рассматривается методика расчета металлических гофрированных конструкций при помощи метода конечных элементов на осесимметричную нагрузку. Используются одномерные конечные элементы в виде усеченных конусов. Вычисления выполняются при помощи разработанной авторами программы в пакете Matlab. Приведен пример расчета грунтового колодца.
Ключевые слова: металлические гофрированные конструкции, цилиндрическая оболочка, метод конечных элементов, осесимметричная задача, грунтовый колодец, теория оболочек, краевой эффект
Представлено описание методов обмена информацией между CAD и CAE системами. Приведено описание модульной системы проектирования и расчета на прочность геодезических оболочек GeoTran. Прямая трансляция геометрических моделей из ArchiCAD в Patran/Nastran/Dytran имеет недостатки. Предложено реализовать трансляцию геометрических моделей в нейтральный SAT формат. Разработан транслятор геометрических моделей одноконтурных геодезических оболочек из ArchiCAD в SAT формат. Транслятор позволяет автоматизировать обмен информацией между CAD системой ArchiCAD и различными CAE системами, предназначенными для прочностных расчетов.
Ключевые слова: обмен данными между CAD и CAE системами, нейтральный файл, форматы SAT и OBJ, геодезические оболочки, трансляция геометрических моделей
05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ ,
В работе представлен анализ особенностей методики выполнения научно-исследовательской работы студентами техникума как элемента интегрированной системы СПО и ВПО при проектировании и конструировании оборудования для строительства магистральных трубопроводов и монтажа буронабивных свай.
Ключевые слова: научно-исследовательская работа студентов, эффективность, кран-трубоукладчик, подвесное грузозахватное устройство, анализ, конструктивные особенности
05.13.01 - Системный анализ, управление и обработка информации (по отраслям) ,
В данной статье рассказывается о работе панелей из дерева, обшивок из листов и в условиях сдвига закрепления в виде ребер, рассмотрение энергетического метода, который позволяет определять сдвиговые деформации панелей, изготовленных из дерева. Исходя из этого, разработали программу ЭВМ, которая определяет численные величины углов , методом последовательных приближений.
Ключевые слова: деревянные панели, фанерные обшивки, сдвигающие усилия и отклонения, энергетический метод, программа ЭВМ
В статье рассмотрен вопрос разработки математической модели снижения стоимости строительства хранилищ теплоаккумулирующего вещества (ТАВ) за счёт использования холодильного потенциала сжиженного природного газа (СПГ)
Ключевые слова: сжиженный природный газ, СПГ, специальные фортификационные сооружения, СФС, режим полной изоляции, теплоаккумулирующее вещество, ТАВ
В статье поставлена задача поиска проектного решения структурной плиты покрытия. Структурные плиты широко применяются для перекрытия одноэтажных сооружений и имеют большое многообразие конструктивных и архитектурных форм. Выбор конструкции минимальной массы осуществляется на основе метода регулирования НДС. В качестве регуляторов приняты расположение колонн и класс стали. В зависимости от количества и расположения колонн, на которые опирается структурная плита меняются усилия в элементах структуры и соответственно меняется площадь поперечного сечения и масса конструкции. Было рассмотрено 4 варианта расположения колонн и три варианта класса стали. Для каждого расчетного варианта выполнен расчет конструкции численным методом, подобрано сечение и определена масса. На основании принятого критерия эффективности проектного решения – металлоемкость, принято наиболее эффективное проектное решение с расположением колонн по периметру покрытия с шагом в одну ячейку.
Ключевые слова: структурная плита, регулирование усилий, оптимизация, металлоемкость, критерий оптимальности