Введение. Показана актуальность изучения композиционных приемов в формировании жилой застройки провинциальных городов, связанная с развернувшейся программой реновации жилого фонда и реконструкции исторических центров городов. Несмотря на значительное количество работ, посвященных различным аспектам советского градостроительства и жилищной архитектуры рассматриваемого периода, локальные исследования, направленные на изучение застройки отдельных городов и сопоставление ее со столичной архитектурной практикой, востребованы как в отечественном, так и в зарубежном архитектуроведении. Материалы и методы. Для выявления особенностей формирования композиционных приемов в организации жилой застройки Ярославля 1920-1930-х годов проводится ее поэтапное сопоставление с архитектурной практикой Москвы и Ленинграда того же периода. Результаты. В эволюции жилой застройки Ярославля выделяется несколько этапов. Показано, что первый этап тяготел к московской архитектурной практике, характеризовавшейся несколько механистическим подходом к заполнению территории квартала. Второй этап, приходившийся на конец первой пятилетки, отличался упрощенным рисунком застройки и характером архитектуры. Следующий этап, связанный с задачами реконструкции центров городов, обусловил новую функцию жилищной архитектуры как ограничителя парадных городских пространств. На основании композиционного анализа принципов организации корпусов и архитектуры фасадов сделано заключение об усилении влияния ленинградской архитектурной школы. Последующие этапы связаны с формированием подходов к сохранению ценного исторического наследия в условиях задачи реконструкции центральных районов. Выводы. Показаны особенности ярославской архитектуры на каждом этапе, сделаны выводы о степени и характере влияния московской и ленинградской архитектурных школ. Это позволяет говорить о наличии уникальных подходов к композиционной организации жилых кварталов, возводившихся как на свободных участках, так и в центральных районах города с ценным историческим наследием.
Вестник МГСУ
2020. — Выпуск 11
Содержание:
Введение. При строительстве высотных зданий с развитой подземной частью, расположенной в глубоких котлованах, неизбежно возникает необходимость количественной оценки напряженно-деформированного состояния (НДС) грунтов за ограждением котлована с учетом взаимодействия с окружающей застройкой и условий контакта с ограждающей конструкцией. Рассматривается действие распределенной нагрузки p = const на горизонтальном участке шириной b = 2a на расстоянии с < a от края стенки прямоугольного профиля, что вызывает неоднородное НДС в массиве грунта в форме четверти плоскости. Принимается, что вертикальная стенка закреплена распорными конструкциями, но допускаются вертикальные перемещения грунтов. Материалы и методы. В основе аналитического решения задачи о действии распределенной нагрузки на горизонтальном участке массива грунта в форме четверти плоскости использовалось известное решение плоской задачи теории упругости для полупространства при действии нагрузки p = const, распределенной по полосе. Аналитическое решение получено при помощи программного комплекса (ПК) MathCAD, численное решение - в ПК PLAXIS 2D. Результаты. Проведены аналитическое и численное исследования задачи о действии распределенной нагрузки на горизонтальном участке массива грунта в форме четверти плоскости. Выполнена сравнительная оценка результатов НДС и их анализ. Выводы. Из анализа приведенных результатов поставленной задачи следует, что получена хорошая сходимость результатов аналитического и численного решений. Таким образом, дальнейшее развитие новых методов количественной оценки НДС массивов грунтов на основе известных теоретических решений является одной из основных задач современного проектирования оснований и фундаментов зданий и сооружений.
Ключевые слова
Введение. Решение задач, связанных с проблемой защиты зданий и сооружений от прогрессирующего обрушения и минимизацией ресурсов на эту защиту, приобретает все большую актуальность. В многих странах, включая Россию, обеспечение такой защиты находится в рамках требований национальных нормативных документов и, следовательно, исследования, направленные на разработку эффективных способов защиты конструктивных систем от прогрессирующего обрушения при особых воздействиях, очень важны. Необходимо сформулировать эффективные критерии прочности таких анизотропных материалов, как железобетон, для расчета плосконапряженных железобетонных конструкций при их внезапной структурной перестройке, вызванной удалением одного из несущих элементов. Материалы и методы. Предложен вариант обобщения теории пластичности бетона и железобетона Г.А. Гениева на случай режимного нагружения железобетонного плосконапряженного армированного железобетонного элемента. В качестве основной гипотезы принято условие о возможности обобщения критерия прочности теории пластичности бетона и железобетона при статическом нагружении на режимное статико-динамическое нагружение железобетона. Представлен алгоритм приближенного метода решения данной задачи, позволяющий анализировать рассматриваемое напряженно-деформированное состояние плосконапряженных железобетонных элементов. Результаты. Численным анализом полученного решения в сопоставлении с результатами экспериментальных исследований выполнена оценка построенного критерия прочности железобетонных элементов, расположенных в зоне примыкания колонны к ригелю монолитной железобетонной рамы, при внезапной структурной перестройке конструктивной системы. Установлено, что качественный характер картины разрушения исследуемой зоны, полученный в опытах, соответствует картине разрушения, установленной расчетом с использованием предложенного критерия. Выводы. Построенный на основе теории пластичности бетона и железобетона Г.А. Гениева вариант критерия прочности железобетона для режимного нагружения плосконапряженного железобетонного элемента и алгоритм его реализации могут быть применены для анализа особого предельного состояния железобетонных элементов конструктивных систем каркасов зданий и сооружений.
Ключевые слова
Введение. Предлагается инженерная методика оценки солеобразования на поверхности цементных композитов при экспонировании в неблагоприятных условиях эксплуатации. В основу методики положен метод гистограмм по определению доминирующей яркости полутонового изображения отсканированных цементных композитов. Критерием ранжирования композитов служит относительная безразмерная величина — метрика, получаемая в результате сравнения яркости полутонового изображения с уровнем яркости белого цвета. Материалы и методы. Выбраны три типа состава композитов в количестве 21 наименования, каждый из которых содержит три образца — контрольный и образцы, экспонированные в течение 15 и 45 суток при повышенной влажности и положительных температурах. Каждый состав композитов представлен отсканированным растровым изображением поверхности образцов. Изображения в дальнейшем подвергаются компьютерной цифровой обработке с помощью программы, составленной на языке программирования С++, и библиотеки технического зрения OpenCV. Это позволяет использовать имеющиеся методы и классы как для программной алгоритмизации поставленной задачи, так и для применения преобразования полноцветного изображения RGB в полутоновое изображение. Такие изображения используются для вычисления гистограмм, по которым определяется доминантный уровень яркости, который, в свою очередь, позволяет определить числовую метрику для количественной оценки солеобразования на поверхности образцов цементных композитов по их отсканированным изображениям. Результаты. Приведено описание программного алгоритма определения солеобразования на поверхности образцов цементных композитов, прошедших эксплуатационные испытания в условиях повышенной влажности при положительных температурах. Показаны особенности ранжирования образцов цементных композитов по значениям уровня доминирующей яркости относительно яркости контрольных образцов. Сравнительный анализ исследования представлен в виде числовых данных и пояснительных диаграмм. Выводы. На основе проведенного программного моделирования показана целесообразность применения разработанной методики для оценки солеобразования на поверхности цементных композитов и других строительных материалов, склонных к солеобразованию.
Ключевые слова
Введение. В настоящее время ведутся активные исследования: методов очистки сточных вод от таких токсичных металлов, как кадмий, свинец, медь и др., с применением новых композиционных сорбентов; по совершенствованию ионообменной очистки, осаждению, например, в виде сульфидов или оксалатов; сорбцией золой от сжигания древесины; биосорбцией растениями. Одно из перспективных направлений - применение технологий сорбционной очистки сточных вод с использованием торфа. Наличие в Республике Беларусь значительных запасов торфа создает реальные предпосылки для выпуска дешевых, экологически безопасных сорбентов на основе модифицированного брикетированного торфа. Цель исследования - изучение сорбционных свойств брикетированного торфа для очистки сточных вод от ионов кадмия, свинца и меди. Материалы и методы. Использованы физико-химические, технологические, математические методы. Результаты. Выполнены исследования кинетики сорбции брикетированным торфом ионов Сd+2, Pb+2 и Cu+2. Установлено, что с увеличением крупности зерен брикетированного торфа эффективность сорбции снижается. Процесс сорбции протекает интенсивно: в течение первых 5 мин из раствора извлекаются ионы Сd+2, Pb+2 и Cu+2, соответственно 91,11; 96,96 и 88,39 %. За 20 мин степень достижения равновесия составила F = 0,98 для Сd+2 и Pb+2 и F = 0,96 для Cu+2, а при продолжительности процесса 40 мин для всех ионов F = 0,99. Кратность извлечения - отношение исходной концентрации к равновесной составило для ионов Сd+2 - 114, Pb+2 - 162, Cu+2 - 93. Сорбционная емкость при насыщении: по Сd+2 - 0,0778 мМоль/г (8,75 мг/г), по Pb+2 - 0,8205 мМоль/г (170,00 мг/г), по Cu+2 - 2,707 мМоль/г (172 мг/г). С помощью уравнений диффузионной и химической кинетики определено, что про-цесс сорбции идет в диффузионном режиме, при этом вклад в общую скорость процесса вносит стадия химического взаимодействия ионов металла с функциональными группами торфа. Выводы. Брикетированный торф является эффективным сорбентом для очистки сточных вод от ионов Сd+2, Pb+2 и Cu+2. Процесс сорбции практически заканчивается через 20 мин.
Ключевые слова
Введение. Рассмотрено соединение и разделение потоков в тройнике, используя метод Павловского. Материалы и методы. Соединение и разделение потоков в прямом простом тройнике редуцировано на предельную задачу теории функций для характеристической функции течения. Выясняется влияние геометрического параметра тройника (модуля), потерь напора и внешнего источника мощности на коэффициент изменения расхода тройника. Результаты. Получена связь геометрических параметров тройника с его пропускной способностью в условиях энергоизолированного течения и при наличии подвода механической мощности извне. Выводы. Для практических задач достаточно отображения пятиугольника, стилизующего простой прямой тройник, на полосу с уступом, с сохранением соответствия точек многоугольников. При этом сделаны следующие выводы: диссипация не уменьшает коэффициента изменения расхода при соединении потоков и не уменьшает коэффициента изменения расхода при разделении потоков; минимальное значение коэффициента изменения расхода q = Q0 /Q1 при соединении потоков достигается при отсутствии диссипации и не превышает максимальное значение коэффициента изменения расхода при разделении потоков достигается при отсутствии диссипации и не меньше, чем диссипация в тройнике обусловлена отрывами потока от вершины угла B при соединении потоков и отрывом от вершины угла С при соединении потоков. Гидравлические потери не уменьшают коэффициент изменения расхода q = q+ при соединении потоков и не увеличивают коэффициента изменения расхода q = q- при разделении потоков; введение в тройник внешней механической мощности (насоса) при соединении потоков всегда приводит к уменьшению коэффициента изменения расхода q+; в случае разделения расходов введение внешней механической мощности увеличивает коэффициент изменения расхода в промежутке 1 < q- < 2 и не увеличивает, если q- > 2.
Ключевые слова
Введение. Описываются случаи применения метода обратного осмоса для очистки подземных вод с целью получения питьевой воды. Представлены технологии применения установок обратного осмоса, отмечены недостатки и проблемы, с которыми сталкиваются водоканалы, использующие установки обратного осмоса: импортные реагенты, высокие эксплуатационные затраты, низкая надежность, сброс концентрата. Изучены причины возникновения проблем. Цель работы - изучение эффективности действия ингибиторов в сочетании с использованием различных мембран, сокращение эксплуатационных расходов за счет снижения затрат на реагенты, сброс концентрата и потребление электроэнергии. Материалы и методы. Проведены экспериментальные исследования эффективности ингибиторов в разных дозах для случаев применения разных мембран. Описана экспериментальная методика, позволяющая определить скорости образования осадка карбоната кальция в зависимости от значения коэффициента снижения объема исходной воды в установке. Для экономического сравнения использованы оценки затрат в зависимости от параметров установок: коэффициента снижения объема, рабочего давления, дозы ингибитора, типа мембран. Результаты. Получены основные зависимости скоростей образования карбоната кальция, позволяющие определить расходы реагентов, концентрата и расхода электроэнергии. На примере двух составов подземной воды приведены составы очищенной воды с применением различных мембран и установлены требуемые соотношения объемов исходной воды и очищенной с применением различных мембран. Определены объемы эксплуатационных затрат. Выводы. Выявлено, что для снижения жесткости подземной воды эффективно применение нанофильтрационных мембран, что дает снижение эксплуатационных затрат, а также позволяет снизить скорость осадкообразования и использовать уменьшенные дозы ингибиторов. Несмотря на увеличение количества мембранных аппаратов, общее значение эксплуатационных затрат установок снижается за счет уменьшения затрат на реагенты (ингибиторы и моющие растворы), электроэнергию и сброс концентратов в канализацию.
Ключевые слова
Введение. Информационное моделирование зданий (BIM) - это многообещающий подход, который поддерживает управление и обмен семантически богатыми 3D-моделями между дисциплинами проекта. В последнее время BIM получил широкое распространение в индустрии AEC, он повышает эффективность и качество процесса, способствуя раннему обмену 3D-моделями зданий. На разных этапах жизненного цикла (ЖЦ) информационная модель (ИМ) здания постепенно дорабатывается от грубого концептуального проекта до подробных отдельных компонентов. Требуется разработать механизмы машинной проверки (верификации) данных, передаваемых в виде ИМ объектов капитального строительства (ОКС) или определенных частей ИМ между различными системами (например, от заказчика экспертизе, от исполнителя в государственную информационную систему обеспечения государственной деятельности (ГИСОГД) или другие государственные информационные системы). Материалы и методы. В качестве обоснования выбора языка описания машиночитаемых документов проведен анализ различных вариантов использования XML-схем, в том числе с применением инструмента Google Trends. Рассмотрены реализованные в Российской Федерации информационные системы. В большинстве из них для описания XSD-схем используется язык W3C XML Schema. Результаты. Приведен сводный перечень XML-схем, необходимых и достаточных для сопровождения этапов ЖЦ ОКС, в части взаимодействия с ГИСОГД. Для обеспечения процессов взаимодействия участников ЖЦ с государственными информационными системами необходимо утвердить на федеральном уровне перечень XML-схем. В работе представлены матрицы сценариев применения XML-схем в координатах: участники, этапы ЖЦ. Выводы. С учетом дальнейшего развития методических подходов и изменений нормативно-технических актов возможно дополнение XML-схем для различных этапов ЖЦ ОКС с их обязательной верификацией и обоснованием подходов и необходимости внесения данного дополнения.
Ключевые слова
Введение. Совершенствование методов возведения основных сооружений атомных электрических станций (АЭС) невозможно без актуализации старых и разработки принципиально новых схем механизации строительного производства. На основании анализа мирового опыта применения на площадках сооружения АЭС различных типов грузоподъемных механизмов предлагается оценить текущее состояние и перспективы развития организационно-технологических подходов к разработке эффективных схем механизации строительного производства при возведении объектов использования атомной энергии. Материалы и методы. Обзор отечественного и мирового (Великобритания, США, Япония) опыта строительства АЭС позволяет утверждать, что, несмотря на технологические и организационно-управленческие трудности, возведение энергоблоков АЭС укрупненными блоками высокой заводской готовности по-прежнему остается перспективным и целесообразным. Реализация данного подхода предполагает проектирование и изготовление уникальных грузоподъемных механизмов, наибольшую популярность среди которых в настоящее время получили мачтовые краны на гусеничном или рельсовом ходу. При этом незаслуженно забыт опыт возведения АЭС СССР и Великобритании с использованием козловых кранов. Результаты. Выполненный сравнительный анализ применимости кранов башенного, мачтового и мостового (козлового) типов дает возможность признать высокую сложность использования при строительстве АЭС кранов козлового типа и конструктивную ограниченность кранов других типов. Ключевые недостатки козловых кранов кроются в использовании ими рельсового пути, замена которого на пневмоколесное шасси, получившее в последние 20 лет существенное развитие, может открыть новые перспективы для реинжиниринга ранее применяемых схем механизации строительства АЭС. Выводы. Использование при строительстве АЭС в качестве основного грузоподъемного механизма крана мостового типа, оборудованного пневмоколесным шасси, является одним из перспективных технологических направлений развития атомного энергетического строительства. Разработка и внедрение новых схем механизации строительного производства на основе имеющегося опыта и передовых технологий в машиностроении может обеспечить качественное совершенствование осуществляемой инвестиционно-строительной деятельности в области атомной энергетики.
Ключевые слова