Работа свай-стоек в грунте основания фундамента и метод их расчета на надежность как меры эксплуатационной безопасности отдельного несущего элемента в свайном основании требуют уточнения и дальнейшего развития. Недостатком существующего расчета на надежность сваи-стойки по несущей способности грунта основания является неучет в ее работе грунта основания выше скального или малосжимаемого слоя грунта во всех случаях в соответствии с СП 24.13330.2011. Учет несущей способности этого слоя грунта в работе сваи-стойки на восприятие нагрузки (с учетом веса сваи) может повысить ее надежность по критерию несущей способности грунта основания в комплексе с работой грунта под нижним концом сваи. Материалы и методы. Рассмотрены сваи-стойки из любых применяемых материалов, методы расчетов их надежности построены на основе теории возможностей в связи с ограниченностью по объему статистической информации о контролируемых параметрах в расчетной модели предельного состояния по несущей способности грунта основания. Результаты. Представлена расчетная формула для определения надежности значения безотказной работы сваи-стойки в грунте основания по несущей способности грунта. Расчет надежности сваи по несущей способности сваи (по прочности материала) приведен в ссылках на литературу. Указано на определение надежности сваи-стойки по обоим критериям работоспособности как последовательной механической системы в понятиях теории надежности. Выводы. Разработан метод расчета надежности свай-стоек по несущей способности грунта основания под нижним концом сваи и по ее длине для количественной оценки безопасности ее эксплуатации на стадии проектирования объекта со свайным основанием, созданы предпосылки для дальнейших исследований работы свай-стоек и разработки норм проектирования различных свай по материалу, работе, способам погружения в грунт и т.д.
Строительство: наука и образование
2020. — Выпуск 1
Содержание:
Многовековое постепенное создание строительной науки основано на многочисленных открытиях, ошибках и законах философов, математиков, инженеров, архитекторов и ученых других областей. Предмет исследования -история трансформации строительной науки с древних времен и ее зависимость от исторических событий, территориальности, открытий. Цель - детальный анализ истории строительной науки для определения перспективных направлений в ее развитии. Материалы и методы. Использованы систематизация, метод сопоставления, теоретического обобщения полученных в литературных источниках данных. Результаты. Проведен анализ исторических литературных источников отечественных и зарубежных авторов, посвященных вопросам становления и эволюции строительной науки, начиная с работ древних мыслителей и философов и заканчивая работами современных ученых. Представлены четыре этапа создания и развития теории расчета и конструирования отдельных строительных конструкций и зданий в целом, которые привели к разработке механизма проектирования зданий и сооружений на современном уровне. Дана подробная информация о древних ученых, начиная со II тысячелетия до н.э., их вкладе в создание теории проектирования. Отмечены важнейшие труды древних философов и математиков всего мира, которые повлияли на развитие теории проектирования. Показаны примеры и фотографии сохранившихся уникальных зданий и сооружений, построенных в каждый период. Каждый этап развития инженерной науки иллюстрируется примерами реальных зданий с их конструктивным описанием. Рассмотрены основные достижения специалистов в области строительной механики и проектирования зданий в пределах каждого этапа. Прослежен путь зарождения и становления строительной науки с момента появления письменности. Выводы. Приведены перспективы развития строительной инженерной науки с учетом последних докладов Российской академии архитектуры и строительных наук.
Ключевые слова
В настоящее время недостаточно изучены проблемы, связанные с исследованием технологичности процессов при устройстве инновационных инженерных систем зданий. В научной статье приводится анализ различных вариантов устройства систем озеленения кровельных покрытий. Цель работы состоит в анализе технологических процессов, связанных с устройством различных видов систем озеленения на кровле, позволяющих минимизировать трудоемкость процессов за счет технологичности устройства кровельных покрытий. В соответствии с целью были поставлены и решены задачи: анализ исследований российских и зарубежных ученых в области «зеленого» строительства и технологий возведения кровельных покрытий; определение технологичности процессов эксплуатируемых кровельных покрытий с системами озеленения. Для обеспечения снижения общей трудоемкости при устройстве кровельных покрытий с зелеными насаждениями, так называемых «зеленых» кровель, возможно применять новые технологические решения, в том числе вариант устройства «зеленых» кровель модульного озеленения. Материалы и методы. Применены методы сравнительного анализа, сетевого планирования и теории расписаний. Результаты. Определили показатели технологичности для различных вариантов устройства систем озеленения кровельных покрытий: «зеленые» кровли сплошного озеленения (вариант А), «зеленые» кровли модульного озеленения (вариант Б). Выводы. Имеется необходимость в разработке новых технологических показателей и дополнении положений нормативно-технической базы с соответствующим описанием организационно-технологических и конструктивно-технических характеристик применительно к устройству инновационных инженерных систем зданий, в частности, для различных вариантов устройства систем озеленения кровельных покрытий.
Ключевые слова
При проектировании высоконапорного Пскемского гидроузла в Узбекистане каменно-набросная плотина с бетонным экраном (КНБЭ) рассматривается как альтернатива традиционной каменно-земляной плотине. Это связано с наличием у КНБЭ несомненных преимуществ. Однако геологическое строение створа Пскемского гидроузла осложняет применение КНБЭ - на бортовых участках залегает мощный слой гравелитов. Потребовалось провести исследование напряженно-деформированного состояния (НДС) плотины высотой 190 м в плоской и пространственной постановках. Материалы и методы. Исследование НДС проведено путем численного моделирования методом конечных элементов. Принималось, что модуль линейной деформации каменной наброски в верховой части составляет 480 МПа, а в низовой - 240 МПа. Расчет проводился для случая, когда модуль деформации бетона составляет 29 и 12 ГПа. Учитывалось, что на границах центрального и береговых участков в экране выполняется разделяющий шов, а на контакте экрана с телом плотины - слой эмульсии, снижающей трение. Результаты. Исследования позволили проанализировать не только перемещения и напряжения экрана, но и продольные силы и изгибающие моменты. Выводы. При восприятии статических сил каменно-набросная плотина с железобетонным экраном является вполне надежной конструкцией. Однако для этого необходимо, чтобы каменная наброска была тщательно уплотнена, а заполнение водохранилища было продолжительным. В этом случае в пространственных условиях прочность бетона экрана на сжатие и растяжение будет обеспечена. Неоднородность геологического строения основания плотины не угрожает нарушением целостности экрана - вертикальные межсекционные швы дают возможность компенсировать растягивающие напряжения в экране.
Ключевые слова
Рассмотрена работа отдельно расположенного мембранного биореактора, который может быть использован в качестве альтернативы широко применяемым в настоящее время погружным мембранным модулям для станций малой производительности. Материалы и методы. Исследования проведены в лабораторных условиях с применением ультрафильтрационного мембранного элемента. В качестве исследуемой жидкости использована синтетическая сточная вода, которая по своему составу соответствовала городским сточным водам, с различными концентрациями взвешенных веществ (доза ила). В экспериментах использован мембранный элемент производства компании Raifil (Корея) с капиллярными ультрафильтрационными мембранами. Размер пор мембран - 0,1 мкм. Общая площадь фильтрующей поверхности мембран - 1 м2. Данный мембранный модуль обладает стандартными характеристика (размер пор, материал) для ультрафильтрационных мембран, поэтому можно предположить, что полученные в дальнейшем результаты не будут иметь существенных отличий в случае использования ультрафильтрационных мембранных модулей других производителей. Результаты. Описана разработанная методика оптимизации величин рабочего давления и доз ила, при которых ведется процесс мембранной очистки. Получены значения операционного давления, при котором резко возрастает количество взвешенных веществ в фильтрате, т.е. начинается проскок взвешенных веществ в фильтрате или проскок загрязнений. Определены параметры работы установки, при которых возможно добиться наибольшей производительности. Выводы. Полученные результаты позволяют наметить дальнейшие направления исследования по оптимизации работы мембранных биореакторов (как отдельно стоящих, так и погружных) для нужд очистки сточных вод.
Ключевые слова
Масштабное строительство морских сооружений в прибрежной зоне Вьетнама требует разработки новых составов вяжущих веществ для гидротехнических бетонов и технологий приготовления бетонных смесей, а также их транспортирования к месту укладки. Материалы и методы. Для получения растворной смеси использовано вяжущее, состоящее из сульфатостойкого портландцемента с добавлением тонкодисперсных минеральных добавок в виде низкокальциевой золы уноса (ЗУ) ТЭС «Вунг Анг» и микрокремнезема SF-90 (МК-90). Использован суперпластификатор SR 5000F и речной кварцевый песок. Формы и размеры частиц порошкообразных сырьевых материалов определяли методом лазерной гранулометрии, исследование минерального состава сульфатостойкого цемента проводилось с помощью рентгенофазового анализа, влияние комплексных органоминеральных добавок на особенности фазового состава цементного камня изучали методом термогравиметрического анализа, состав растворной смеси рассчитывали по методике абсолютных объемов. Результаты. Исследовано применение комплексных органоминеральных добавок разработанных составов, состоящих в процентах от массы цемента из 1,1-1,45 % суперпластификатора SF 5000F, 10-15 % МК-90 и 30 % ЗУ, приводящее к ускорению в 1,4-1,9 раза набора прочности на сжатие и растяжение при изгибе образцами из цементно-песчаных растворов на основе сульфатостойкого цемента как в раннем возрасте, так и к 28 сут по сравнению с контрольными образцами. Установлено, что включение в состав модифицирующих добавок МК-90 и ЗУ благодаря их высокой пуццоланической активности позволяет снизить на 1,27-3,29 % содержание портландита в цементном камне в возрасте 28 сут по сравнению контрольным составом. Выводы. Полученные результаты испытаний позволяют рекомендовать применение комплексных органоминеральных добавок для повышения стойкости цементно-песчаных составов к сульфатной коррозии за счет формирования более плотной структуры цементного камня с низкой пористостью из-за снижения водо-вяжущего отношения и заполнения порового пространства активными минеральными наполнителями, что позволит использовать их для получения коррозионно-стойких бетонов, пригодных для строительства морских гидротехнических сооружений во Вьетнаме.
Ключевые слова
Основным вопросом исследования является проблема повышения качества образования. В рамках комплексного и эффективного развития учебных заведений Российской Федерации необходимо выполнять требования по обеспечению новых и инновационных инструментов контроля качества образования. Один из таких инструментов -применение балльно-рейтинговой системы (БРС) оценки студентов высших учебных заведений. Цель исследова-ния - анализ и совершенствование существующих методов оценки студентов высших учебных заведений. Материалы и методы. Применен сравнительный анализ существующих методов оценки студентов. Эмпирическим методом определены основные недостатки традиционной системы оценки студентов высших учебных заведений. Результаты. Разработана новая БРС оценки студентов, отвечающая современным стандартам высшего образования в РФ и включающая многоуровневую систему критериев, за счет которых учитываются все этапы взаимодействия студента и преподавателя. БРС является ключевым звеном в формировании мотивации студентов к дальнейшему изучению той или иной дисциплины, а также связующим звеном в формировании межличностных отношений между преподавателем и студентом. Выводы. Балльно-рейтинговая система позволяет внедрить дифференцированный подход к оценке знаний, интенсифицировать и равномерно распределить нагрузку в течение семестра, повысить объективность оценки, исключая случайные факторы, стимулировать студента к систематическому самостоятельному обучению. Новые системы оценки также необходимо применять для студентов строительных направлений. За счет использования этих систем значительно возрастает качество подготовки специалистов строительной отрасли. Разработанная система критериев может применяться на абсолютно любой дисциплине с любым количеством нагрузки, но предпочтительна при очном или очно-заочном образовании.