Наука и техника

Сегодня существует несколько методов прогнозирования долговечности железобетонных конструкций. В большинстве случаев учитывается один из доминирующих процессов разрушения – либо карбонизация, либо проникновение хлоридов. Экспериментальные результаты и натурные наблюдения показывают, что это нереалистичный подход. Поэтому необходимо разработать метод определения долговечности бетона при комбинированных воздействиях, т. е. при проникновении в него хлоридов и механической нагрузке. В статье подробно описан экспериментальный метод исследования влияния механической нагрузки на проникновение хлоридов в поровое пространство материалов на основе цемента. Представлен метод испытаний, который позволяет определить реалистичные коэффициенты диффузии хлорид-ионов в бетоне при сжимающем или растягивающем напряжении. В результате проведенных экспериментов определено, что комбинация механических нагрузок и воздействий окружающей среды может быть намного более значимой, чем просто воздействие окружающей среды без влияния механической нагрузки. На самом деле срок службы железобетонных конструкций зависит от множества возможных сочетаний механических нагрузок и воздействий окружающей среды, в том числе циклов замораживания-оттаивания. Так, трещины, образующиеся во время циклического замораживания-оттаивания, должны быть приняты во внимание в испытаниях комбинированного воздействия окружающей среды и механической нагрузки для лучшего понимания и систематического описания влияния такого воздействия на долговечность бетона. Для надежного прогнозирования срока службы железобетонных конструкций необходимо также учитывать влияние приложенного циклического напряжения.

В статье рассмотрена технологическая схема гидроэлеваторной установки, согласно которой вода из напорного бака подается рабочим насосом в скважину по двум параллельным трубопроводам: гидромониторному с размывающим насадком для разрушения песчаной пробки и подводящему, который подключен к рабочему соплу гидроэлеватора. Гидроэлеватор содержит всасывающий и подающий трубопроводы для забора гидросмеси и очистки одно- и двухколонных водозаборных скважин от песчаных пробок. Приведена методика расчета и подбора параметров технологического оборудования установки. На основании составленных уравнений движения жидкости по подводящему трубопроводу с активным соплом и гидромониторному трубопроводу с размывающим насадком получены выражения для построения напорных характеристик этих трубопроводов. Предложен графоаналитический метод определения расходов воды в них путем построения характеристик рабочего насоса и трубопроводов и нахождения координат рабочей точки. Варьируя параметры трубопроводов и характеристики рабочего насоса, не изменяя параметры струйного насоса-гидроэлеватора, вычисляли значения полезной высоты подъема гидроэлеватора. Это позволило подобрать два варианта технологического оборудования гидроэлеваторной установки (для полипропиленовых и стальных труб) для удаления песчаных пробок из водозаборных скважин максимальной глубиной 50 и 75 м.

Предлагаемая статья является продолжением представленной ранее публикации автора в развитие теории и методики расчета гибких ортотропных железобетонных плит на упругом основании с учетом физической нелинейности материала плит. В статье приводятся численные результаты упругого и нелинейного расчетов изолированной прямоугольной ортотропной плиты на упругом основании (под действием внешней статической нагрузки с учетом собственного веса железобетонной плиты), моделируемом упругим однородным изотропным слоем, жестко соединенным с недеформируемым основанием. В расчете исследуемой конструкции учитывалось изменение ее жесткости в момент трещинообразования и дальнейшего активного раскрытия трещин. Расчет гибкой ортотропной плиты на упругом основании в нелинейной постановке выполнялся итерационным путем методом Б. Н. Жемочкина. Для определения коэффициентов канонических уравнений и свободных членов был использован смешанный метод строительной механики. На первой итерации железобетонная плита рассчитывалась как линейно-упругая, однородная и ортотропная, на последующих – как линейно-упругая, неоднородная и ортотропная на каждом участке Жемочкина. Прогибы плиты с защемленной нормалью в основной системе смешанного метода от действия сосредоточенной силы определялись методом Ритца при представлении прогибов в виде степенного полинома в новом оригинальном выражении, которое автор предложил впервые в части 1 статьи. Алгоритм решения реализован при помощи компьютерной программы Wolfram Mathematica 11.3. Приведены численные и графические результаты упругого и нелинейного расчетов осадок дорожной железобетонной плиты, контактных напряжений и эпюры изгибающих моментов в плите.

Наращивание уровня тепловой защиты ограждающих конструкций существующих зданий, обусловленное необходимостью соблюдения требований действующих норм строительной теплотехники, приводит к увеличению доли тепловых потерь за счет инфильтрации и работы вытяжной вентиляции в тепловом балансе здания. После исчерпания возможностей реализации технических мероприятий для уменьшения энергозатрат за счет изменения объемно-планировочных решений и утепления ограждающих конструкций зданий дальнейшее снижение уровня теплопотребления должно быть связано с применением потенциала вторичных и возобновляемых ресурсов. В статье приведены результаты оценки технико-экономической целесообразности использования теплового потенциала удаляемого воздуха для нагрева приточного воздуха в системе принудительной приточно-вытяжной вентиляции здания на примере установки малой производительности. Для противоточного воздухо-воздушного теплоутилизатора рекуперативного типа с оребрением тепловых трубок в виде множества сплошных листов установлено влияние изменений физических свойств удаляемого воздуха при фазовом переходе водяного пара, содержащегося в нем, в жидкое состояние на тепловую производительность теплоутилизатора и характеристики его эффективности. Определены условия теплообмена (без выпадения конденсата, с выпадением конденсата в части теплоутилизатора, с выпадением конденсата во всем теплоутилизаторе и с опасностью обледенения) в диапазоне температур приточного воздуха (–26)–(+8) ºС для трех вариантов его работы – при балансе номинального количества удаляемого и приточного воздуха и при двух вариантах дисбаланса. Варианты с дисбалансами исследованы в целях поиска возможных сочетаний температур приточного и удаляемого воздуха, при которых во всем объеме теплоутилизатора не происходило бы фазового перехода водяного пара в потоке удаляемого воздуха в жидкое состояние, что исключило бы необходимость проведения мероприятий по сбору и отводу конденсата и предотвращению его замерзания.

Применение технологии стендового безопалубочного формования для изготовления железобетонных конструкций дает возможность вести индустриальное строительство в соответствии с требованиями современных нормативных документов. Это позволяет разработку проектов выполнять индивидуально, а производство за короткий срок переналадить в соответствии с возникающими потребностями. В статье рассмотрена возможность применения железобетонных стоек, производимых по технологии стендового безопалубочного формования, для опор воздушных линий 0,4–10 кВ. Конструкции таких опор разработаны на типовой базе номенклатуры изделий. Решена задача по установлению минимального количества (двух) поперечных сечений с различными геометрическими размерами для всех марок предлагаемых стоек при соблюдении эксплуатационных требований и технологических условий производства. Поперечные сечения стоек, изготовленных по стендовой безопалубочной технологии, представляют собой трапеции, у которых размеры верхних оснований меньше нижних, что способствует сохранению формы свежеотформованного бетона. Для стоек длиной до 11,0 м предложено сплошное поперечное сечение с гранями трапеции: h = 245 мм; b = 150 мм (верхняя); b1 = 180 мм (нижняя). В средней части поперечного сечения стоек длиной от 11,0 до 16,4 м имеется полость по всей длине стойки. Размеры граней стойки: h = 300 мм; b = 205 мм; b1 = 235 мм Технология стендового безопалубочного формования предусматривает армирование предварительно напряженных конструкций высокопрочной проволочной или канатной арматурой Предлагаемые стойки армируются стержнями напрягаемой проволочной арматуры диаметром 5 мм класса Вр1400, поэтому предусматривается проектирование стоек без образования трещин в теле бетона при эксплуатации. Проволочная арматура располагается группами во всех угловых участках поперечного сечения стойки с равным количеством проволоки в каждой группе с учетом технологических особенностей стендов безопалубочного формования. На предлагаемое поперечное сечение полых стоек, производимых стендовым безопалубочным формованием, для опор воздушных линий напряжением 0,4–10 кВ получен патент на полезную модель в Агентстве по интеллектуальной собственности Республики Узбекистан. Качественные характеристики стоек опор воздушных линий – это низкая материалоемкость, универсальность, технологичность, кроме того, инновационность, поскольку связаны с конструированием, изготовлением и испытанием опытных изделий для использования конкретными потребителями, т. е. с коммерциализацией.

Проблема организации перевозок пассажиров в городах приобретает все большую значимость. Ситуация осложняется еще и тем, что рост автомобилизации приводит к уменьшению пропускной способности улиц, загрязнению окружающей среды, разрушению экосистем, а также увеличивает социальную напряженность. Стало очевидным, что создание городов, удобных для жизни, невозможно без системы маршрутного пассажирского транспорта. И здесь особую актуальность приобретает улучшение качества перевозок пассажиров в городах путем повышения эффективности применения информации, требуемой для управления процессом перевозок. Возникает необходимость в создании единого информационного пространства в области перевозок, вовлечении в него всех участников процесса. Это, в свою очередь, поможет предоставить достоверную информацию пользователям (пассажирам) маршрутного пассажирского транспорта, повысит его надежность и доверие пассажиров к нему. Важную роль здесь играют информационное обеспечение процесса управления перевозками с выбором правильной модели сбора достоверной информации о движении маршрутных транспортных средств и верное ее использование. Благодаря этому можно повысить надежность маршрутного пассажирского транспорта, а достоверная информация о его движении будет способствовать повышению доверия пользователей к маршрутному пассажирскому транспорту и в то же время дисциплинировать перевозчиков и оператора.

В современной практике диагностирования сложных технических устройств, наряду с развивающимися системами встроенной диагностики, широкую нишу по-прежнему занимает поиск неисправности, основанный на логических закономерностях. Логические алгоритмы поиска неисправности, положенные в основу диагностических карт силовых установок автомобилей, далеко не всегда обладают оптимальной структурой с точки зрения достижения наименьших стоимостных и временных показателей процесса диагностирования. Таким образом, актуальной является задача структурной оптимизации логических алгоритмов диагностирования и вместе с тем формирования по возможности простого и понятного стандартизированного порядка действий. В статье обоснованы критерий оценки эффективности диагностического алгоритма и структура исходных данных для расчета критерия. Предложены варианты визуальной формализации диагностической карты с целью повышения наглядности и проведения дальнейших действий по оптимизации ее структуры, а также варианты формализации визуальной информации в цифровом виде для ее обработки вычислительными средствами. Разработан и реализован порядок оптимизации структуры на языке программирования JavaScript. Описан обратный переход от цифровой формы к графической, что позволит немедленно внедрить результаты в практику работы организаций автосервиса. Анализ выборки из 22 диагностических карт показал, что предлагаемый метод оптимизации позволит добиться снижения средних затрат на диагностирование до 17 %.

В статье представлена разработанная авторами технология многокомпонентного брикетирования твердого топлива (MSF-топлива), позволяющая сократить экономические потери от неиспользования горючих отходов производственной и коммунальной жизнедеятельности человека. Рассмотрены вопросы энерго- и ресурсосбережения, рационального использования природных и вторичных ресурсов в соответствии с Национальной стратегией устойчивого развития Республики Беларусь на период до 2035 года. Проанализированы понятие, структура и принципы циркулярной экономики. Дана характеристика основным направлениям использования и переработки отходов, не нашедших применения в традиционных технологиях и энергетике. Представлены некоторые аспекты проведенных исследований по производству многокомпонентного твердого топлива. Описана технология брикетирования влажных смесей с добавлением различных связующих веществ, в том числе горючих отходов, с учетом факторов, влияющих на производительность брикетирующей установки и плотность топлива. Проанализированы различные соотношения компонентов брикетируемого топлива и определены составы, при которых достигаются наилучшие производственные, потребительские и экологические показатели. Исследованы энергетические и физико-химические характеристики производимого многокомпонентного топлива. Разработаны алгоритмы подбора компонентов топлива. Полученные результаты могут применяться для решения задач по рациональному использованию горючих производственных отходов путем производства многокомпонентного твердого топлива, соответствующего установленным энергетическим и экологическим требованиям.

В Республике Беларусь применяются традиционные и современные системы оплаты проезда на общественном пассажирском транспорте. Традиционная система распространена во всех населенных пунктах страны, в качестве подтверждения оплаты в ней используются билеты на проезд на бумажном носителе. В современных системах оплаты проезда для подтверждения оплаты транспортной услуги применяются электронные билеты, сформированные в мобильных приложениях различных электронных систем, на физических носителях – бесконтактных cмарт-картах, а также записи о соответствующих транзакциях со счетов банковских карт. В виде электронного билета или электронной записи на бесконтактных cмарт-картах могут быть записаны как разовые поездки, так и многоразовые проездные билеты. В статье предложены мероприятия, направленные на повышение уровня окупаемости общественного пассажирского транспорта, проанализированы объем пассажирских перевозок за 2016–2020 гг., действующие в городах Беларуси решения местных органов власти, устанавливающие нормативно-правовые и стоимостные показатели по оплате проезда в общественном пассажирском транспорте. Выполнено сравнение реализованных в городах современных систем оплаты проезда. На основании сравнения положительных и отрицательных сторон функционирования электронных систем оплаты проезда с позиций пассажира и перевозчика для распространения на общественном пассажирском транспорте городов Беларуси рекомендованы системы TapXphone и T-PAY.