Выпуск 3

СТРОИТЕЛЬСТВО И АРХИТЕКТУРА

СТРОИТЕЛЬНЫЕ КОНСТРУКЦИИ, ЗДАНИЯ И СООРУЖЕНИЯ

Выбор оптимальной конструкции жесткой дорожной одежды из сборных железобетонных плит по результатам расчета на сдвигоустойчивость методом конечных элементов

Глазачев А.О., Гимадетдинова Л.Ю., Гончарук А.П., Недосеко И.В. стр.4-7

Приводится сравнительный анализ результатов расчета жесткой дорожной одежды из сборных железобетонных плит на сдвигоустойчивость, полученных классическим инженерным методом и с использованием численных расчетов. Делается вывод о возможности применения современных инструментов проектирования для разработки оптимальной конструкции жестких дорожных одежд.

Определение площади арматуры железобетонной колонны круглого сечения

Ильин Н.А., Мордовский С.С., Васильева Е.Е., Таланова В.Н. стр.8-11

Разработано математическое выражение по определению площади сечения арматуры внецентренно сжатой железобетонной колонны круглого сечения, позволяющее упростить учет влияния конструктивных показателей и параметров качества арматуры и бетона на требуемую площадь продольной арматуры железобетонной колонны. Показан пример использования данной формулы в расчете. Приведенное математическое выражение может быть использовано при проектировании железобетонных колонн, стоек линий электропередач и опор круглого сечения как наименее трудоемкий способ инженерного расчета, позволяющий определить площадь сечения продольной арматуры.

Методика оценки огнестойкости составных строительных конструкций зданий

Панфилов Д.А., Ильин Н.А., Жильцов Ю.В., Блинкова Е.В. стр.12-17

Изложена новая методика определения проектной огнестойкости составных (сталежелезобетонных) строительных конструкций зданий. Приведен усовершенствованный алгоритм решения пожарно-технической задачи в части экспресс-расчета проектной огнестойкости составных строительных конструкций. Разработана новая конструктивная форма составной сталежелезобетонной конструкции здания. Усовершенствована система действий по оценке огнестойкости ее элементов на уровне изобретений, внедренных в строительную практику. Приведены составляющие творческого результата научной работы и содержание технического эффекта, включая ресурсосбережение, при внедрении инновационного решения в практику огнезащиты и обеспечения огнестойкости перспективных строительных конструкций зданий.

Повышение качества бетонных работ путем применения полимерных материалов для изготовления индивидуальных опалубочных систем и BIM технологий

Пищулёв А.А., Блинкова Е.В., Макарова Ш.Н. стр.18-21

Предложен новый тип опалубочных систем на основе использования BIM технологий и листов опалубки из полимерных материалов для возведения стандартных и индивидуальных строительных конструкций с чистовой отделкой. Приведены статистические данные о тенденции развития монолитного домостроения в России и мире. Представлены преимущества и недостатки данной технологии, показаны способы борьбы с ними. Предложена система парафиновой опалубки для облегчения реставрационных работ, а также работ по возведению архитектурно-выразительных частей фасадов (лепнин, сандриков, объемных композиций). Разработан алгоритм работы с ней при помощи пространственного сканирования фасадов и 3D печати.

СТРОИТЕЛЬСТВО И АРХИТЕКТУРА

ТЕПЛОСНАБЖЕНИЕ, ВЕНТИЛЯЦИЯ, КОНДИЦИОНИРОВАНИЕ ВОЗДУХА, ГАЗОСНАБЖЕНИЕ И ОСВЕЩЕНИЕ

Оптимизация теплозащитных характеристик наружных стен загородных коттеджей, утепленных монолитным пенобетоном

Вытчиков Ю.С., Сапарёв М.Е., Голиков В.А. стр.22-25

Рассмотрены теплозащитные свойства трехслойных наружных стен, утепленных монолитным пенобетоном. Приводится температурный режим в помещениях, эксплуатируемых в условиях прерывистого отопления. Предлагается оптимальная конструкция наружной стены с применением монолитного пенобетона для строительства загородных коттеджей. Для данной конструкции приводятся результаты теплотехнического расчета с применением аналитической зависимости определения сопротивления теплопередаче, обеспечивающего минимальное время прогрева стены. Результаты расчета представлены в табличной форме при заданных времени нагрева и плотности пенобетона. Построена зависимость для определения максимально допустимого сопротивления теплопередаче наружной стены при различной плотности монолитного пенобетона.

Теоретические особенности и практическое приложение аэрации многокомпонентных динамических геологических сред

Зеленцов Д.В., Чертес К.Л. стр.26-28

Представлена математическая модель фильтрации газа через пористую среду, описывающая движение воздуха при высоконапорной принудительной аэрации, которая нужна для поддержания высокой скорости метаболизма нефтеразрушающих микроорганизмов. Аэрация необходима для создания аэробной среды при применении перспективного метода санации геосреды путем нагнетания в толщу линз нефтепродуктов специального состава, содержащего нефтеразрушающие микробиальные добавки. Получено уравнение фильтрации в полярных координатах с учетом экспериментальных данных, описывающее динамику движения газа в пористой среде в условиях принудительной высоконапорной аэрации. Выявлены функциональные зависимости, при получении значений которых можно решить полученное уравнение фильтрации.

Применение дополнительных искомых функций и локальных систем координат в задачах теплопроводности для многослойных строительных конструкций

Курганова О.Ю. стр.29-32

На основе определения дополнительной искомой функции и дополнительных граничных условий при использовании локальных систем координат получено приближенное аналитическое решение задачи теплопроводности для двухслойной пластины при симметричных граничных условиях первого рода. Использование дополнительной искомой функции в интегральном методе теплового баланса позволяет свести решение уравнения в частных производных к интегрированию обыкновенного дифференциального уравнения. Дополнительные граничные условия находятся в таком виде, чтобы их выполнение искомым решением было эквивалентно выполнению дифференциального уравнения в граничных точках.

Методика мониторинга сетей отопительной котельной по данным коммерческого учета

Немченко В.И., Посашков М.В., Губин П.А. стр.33-38

Разработана методика мониторинга производства и потребления тепловой энергии по данным коммерческого и технологического учета на границе тепловых сетей отопительной котельной. Предложенный подход на основе системного анализа позволяет сопоставлять тепловую нагрузку, расход, температуру и давление теплоносителя с их договорными значениями и оценивать качественные показатели теплоснабжения. Рассмотрены результаты мониторинга эксплуатации закрытой системы теплоснабжения от автономной котельной за отопительный сезон 2014-2015 гг.

Повышение эффективности работы вихревых пылеуловителей

Пуринг С.М., Ватузов Д.Н. стр.39-42

Предлагается для очистки вентиляционных выбросов от неслипающихся пылей использовать модернизированный «мокрый» вихревой пылеуловитель. Разработанная конструкция вихревого пылеуловителя способствует повышению эффективности его работы за счет установки орошающих форсунок в патрубках первичного и вторичного потоков воздуха, выполненных в виде трубы Вентури, что позволяет снизить энергозатраты при очистке запыленного воздуха. Вследствие разнонаправленного движения частиц пыли и разбрызгиваемой воды происходит активная коагуляция пылевых частиц и частиц воды, а также на внутренней поверхности сепарационной камеры образуется жидкая пленка, которая препятствует отскоку пылевых частиц от сепарационной камеры и способствует их улавливанию и смыванию в сборный бункер.

СТРОИТЕЛЬСТВО И АРХИТЕКТУРА

ВОДОСНАБЖЕНИЕ, КАНАЛИЗАЦИЯ, СТРОИТЕЛЬНЫЕ СИСТЕМЫ ОХРАНЫ ВОДНЫХ РЕСУРСОВ

Совершенствование рациональных городских инженерных систем очистки поверхностных сточных вод

Воронов А.А., Малышкина Е.С., Вялкова Е.И., Максимова С.В. стр.43-50

Приведены результаты исследований и сезонных наблюдений за качеством поверхностных сточных вод, образующихся на территории современного крупного города. Показана зависимость качества поверхностного стока от сезона года, вида городской застройки. Отмечено влияние противогололедных реагентов на качество талых вод. Предложен новый подход к разработке технологической схемы очистки поверхностного стока. На основе полученных данных предложена технологическая схема локальной очистной станции для поверхностных сточных вод, работающей в автоматическом режиме. Данное решение учитывает сезонные изменения качества поверхностных сточных вод на урбанизированных территориях.

К вопросу о течении вязкой несжимаемой жидкости в плоском коническом щелевом канале

Крестин Е.А. стр.51-54

Анализируется прецизионная пара, работающая в условиях несоосности, т.е. при перекосе подвижных элементов бесконтактных уплотнений. Исследовано течение вязкой несжимаемой жидкости в плоском коническом щелевом зазоре. Так как краевая задача не имеет точного решения, то в работе найдено приближенное аналитическое решение, не зависящее от граничных условий. Уравнения движения жидкости решены в форме Навье-Стокса методом малых возмущений. Определены гидродинамические параметры вязкой жидкости при ее движении через конический щелевой зазор. Построен профиль скорости движения жидкости в виде суммы напорного течения с постоянным перепадом давления и течения, обусловленным осцилляцией стенки канала. Приведены графические иллюстрации при высоко- и низкочастотных пределах колебаний.

Особенности пуска сооружений биологической очистки сточных вод в режимах нитрификации и денитрификации

Серпокрылов Н.С., Вильсон Е.В., Долженко Л.А., Саийд М.А. стр.55-61

Рассмотрены основные способы интенсификации биологической очистки сточных вод путем воздействия химических, физических и биологических факторов. Обоснована целесообразность применения биотехнологических методов при пусконаладочных работах на сооружениях биологической очистки в режимах нитрификации и денитрификации, основанных на использовании биолого-ферментных препаратов, магнитной обработки и освещения. Приведены результаты исследований для городских сточных вод на модельной установке биореакторов в режиме нитрификации и денитрификации.

Первоочередные мероприятия реновации зон исторической застройки городов

Шувалов М.В., Комаров Д.С. стр.62-67

В работе представлены сведения о канализовании жилых кварталов в зоне исторической застройки Самары. Исследования показали, что одной из основных проблем зон исторической застройки городов является невыполнение норм санитарных условий, обусловленных наличием дворовых помойниц для сбора отходов от неканализованных домовладений. На основе анализа архивных источников порядка 40 % домов, имеющих дворовые уборные, которые теоретически могли бы быть подключены к централизованной сети канализации уже к 1930 году.

СТРОИТЕЛЬСТВО И АРХИТЕКТУРА

СТРОИТЕЛЬНЫЕ МАТЕРИАЛЫ И ИЗДЕЛИЯ

Оптимизация состава сырьевой шихты низкотемпературного цемента на основе топливосодержащих отходов углеобогащения

Рязанов А.А., Латыпов В.М., Рязанов А.Н., Рязанова В.А.стр.68-72

Приведена методика расчета состава двухкомпонентной сырьевой шихты для получения известково-глинитного цемента на основе топливосодержащих техногенных отходов – гравитационных отходов обогащения углей. Разработана методика определения оптимального соотношения компонентов в шихте с учетом теплотворных свойств отходов. Ключевым параметром, при этом, является коэффициент энергетической эффективности. Целью расчета является определение такого соотношения компонентов в шихте, при котором обеспечивается максимальная экономия технологического топлива. Полученные результаты указывают на возможность полного исключения технологического топлива из производственного цикла при установившемся тепловом процессе за счет применения отходов углеобогащения.

СТРОИТЕЛЬСТВО И АРХИТЕКТУРА

ТЕОРИЯ И ИСТОРИЯ АРХИТЕКТУРЫ, РЕСТАВРАЦИЯ И РЕКОНСТРУКЦИЯ ИСТОРИКО-АРХИТЕКТУРНОГО НАСЛЕДИЯ

Тектоника кристаллических куполов и оболочек и факторы, определяющие их объемно-пространственную композицию

Гоголева Н.А. стр.73-77

В статье приводится краткая история возникновения геодезических кристаллических купольных сооружений. Рассматривается комплекс факторов, которые являются определяющими условиями в формировании тектоники объемно-пространственной композиции купольных сооружений. Освещаются вопросы пластической обработки и пластической выразительности купольных сооружений с разной конструктивной схемой геометрической разбивки поверхности. Дается комплексная оценка исходных условий проектирования и учет формирующих факторов, позволяющих создавать выразительные объемно-пространственные композиции сооружений различного функционального назначения с использованием кристаллических купольных оболочек.

Регенерация объектов ландшафтной архитектуры в структуре домовладений городских усадеб XIX – начала XX века

Иванова Л.И., Карасёв Ф.В. стр.78-84

Рассматриваются классификация и особенности формирования объектов ландшафтной архитектуры в структуре домовладений усадебной застройки ХIХ – начала ХХ в. (на примере города Самары) с учетом градостроительных признаков: социальная принадлежность, расположение относительно исторического центра города, плотность, высотность, функциональный и планировочный тип застройки. Сделан акцент на сохранении объектов ландшафтной архитектуры в границах сложившихся домовладений, составляющих основу планировки кварталов исторического центра города. Учитывая выявленную классификацию, предложена методика по сохранению и развитию объектов ландшафтной архитектуры в современных условиях.

Архитектурно-планировочные принципы реконструкции городских мостов

Косенкова Е.В., Литвинов Д.В. стр.85-92

Рассматриваются мосты и эстакады г. Самары, выявляются их основные характеристики. Дается краткая историческая справка о возникновении первых мостов как простых инженерных сооружений, выделяются основные временные периоды. Приводятся примеры реализованных решений, характеризующие основные этапы истории мостостроения: мост Гогенцоллернов в Кельне, мост Миллениум в Гейтсхеде, мост Понте-Веккьо во Флоренции, мост Золотые Ворота в Сан-Франциско, Русский мост во Владивостоке, Струнный мост в Иерусалиме. Проведенный анализ помогает понять, как современный мост, располагаясь в системе городской застройки, влияет на нее, дополняет и обогащает ее, сочетает в себе множество функций и передовых технологий, а также обладает архитектурной выразительностью

Воздействие архитектурно-исторической среды на культовые объекты Самары

Косенкова Н.А., Серова А.А. стр.93-98

Целью статьи является выявление воздействия системы идентификаторов архитектурно-исторической среды на культовую архитектуру Самары по рассмотренным и выявленным историческим этапам развития города. Показано, что вследствие особо стремительно развивающихся городов современности, в том числе и исторических, историческое наследие первым попадает под угрозу полного или частичного исчезновения. Отсюда становится очевидным сохранение наследия городов и сохранение идентичности исторического города. В результате был определен типичный образ самарской культовой архитектуры на всем пути ее развития, установлены характерные типы, стили, воздействия внешнего и внутреннего этноса, а также определены производительные силы, являющиеся основой развития города Самары на каждом историческом периоде.

Средовой туризм. Фрагменты целостной исторической застройки как объект туристической привлекательности

Орлова Н.А., Орлов Д.Н., Молчанова В.В. стр.99-105

В работе определены следующие задачи: сформулировано определение «средовой туризм»; показаны возможности и перспективы развития средового туризма; выявлены территории ценной застройки; показаны участки, наиболее отчетливо формирующие образ города; определены туристические маршруты; разработаны принципы и приемы культурно-развлекательной организации зон. Цель данного исследования – фиксация сохранившихся до нашего времени участков городской ткани с устойчивым морфотипом застройки. Дано краткое обосновывающее описание этого морфотипа и показан общий подход к средовому туризму как к комплексному мероприятию. Предложенный подход потенциально может повысить туристическую привлекательность города для иногородних и иностранных туристов, а также способствовать сохранению исторического наследия в его наиболее уязвимой составляющей – ценной фоновой застройки. Такая активность способна стимулировать развитие бизнеса и инвестиционной привлекательности исторического города.

СТРОИТЕЛЬСТВО И АРХИТЕКТУРА

АРХИТЕКТУРА ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ. ТВОРЧЕСКИЕ КОНЦЕПЦИИ АРХИТЕКТУРНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ

Функционально-пространственная типология и алгоритм формирования объемно-планировочной концепции жилого интерьера

Артемьева Т.Г. стр.106-110

Раскрываются основы функционально-пространственной типологии в контексте проектирования жилых интерьеров. Подробно описывается структура функционально-пространственных отношений, оказывающих влияние на формирование проектной концепции жилого интерьера. Приводится классификация и определение типов внутреннего пространства. Разработаны основные требования к выбору с учетом качественных и количественных типов функций жилого интерьера. Даются определения номинальных и витальных типов функций, а также массовых, групповых и индивидуальных типов функций применительно к жилому интерьеру. Приводится классификация основных пространственных схем и их модификаций. Показаны методы анализа опорных пространств для определения композиционной стратегии и выбора объемно-планировочной концепции. Даются определения проектных целей и задач и алгоритмы их решения

Атриумные пространства: реализация фрактальных моделей локальных и градостроительных структур

Медведева Н.Ю., Денисов Д.В., Паршин А.Н. стр.111-116

В статье дается интерпретация атриумных пространств в контексте фрактально-кластерной модели формирования среды. Представлены теоретические и концептуальные разработки формирования пространства как многослойной структуры, в основе которой заложены узловые элементы (кластеры). Анализируется функциональное назначение атриума в архитектуре и градостроительстве. Исследуются пространственные элементы, формирующиеся посредством атриумов с учетом фрактальных концепций. Изложена гипотеза устойчивого развития городских пространств посредством внедрения атриумов как транзитных и объединяющих элементов среды.

СТРОИТЕЛЬСТВО И АРХИТЕКТУРА

ГРАДОСТРОИТЕЛЬСТВО. ПЛАНИРОВКА СЕЛЬСКИХ НАСЕЛЕННЫХ ПУНКТОВ

Алгоритм проектирования городской велотранспортной инфраструктуры

Шарова И.Д. стр.117-123

Представлен алгоритм проектирования городской велотранспортной инфраструктуры с использованием социологических, натурных и психологических исследований, пространственной многокритериальной оценки сегментов улично-дорожной сети. В теле алгоритма выделяются следующие блоки: сбор входных данных, социологические и психологические исследования, определение существующего и планируемого количества пользователей, пространственная многокритериальная оценка сегментов улично-дорожной сети, типология планировочных решений, этапность развития велотранспортной инфраструктуры. В ходе применения алгоритма в проектировании была выявлена высокая степень корреляции результатов с экспертными предложениями, что позволяет рекомендовать его к применению при проектировании и расширении велотранспортной инфраструктуры в городах.

ЭНЕРГЕТИКА

ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ СТАНЦИИ И ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ

Переходные процессы в микросети на основе группы автономно работающих синхронных генераторов

Артюхов И.И., Степанов С.Ф., Земцов А.И., Тулепова Г.Н. стр.124-129

Современный уровень развития силовой электроники позволяет создавать микросети на основе синхронных генераторов, работающих с различными скоростями вращения вала. Управление потоками энергии в таких сетях и обеспечение заданных параметров вырабатываемой электроэнергии осуществляется с помощью преобразовательных устройств. В статье приводятся результаты исследования переходных процессов в микросети, в которой потоки энергии суммируются на шине постоянного тока. Имитационное моделирование микросети производится с помощью программного комплекса MATLAB с пакетом расширения Simulinlk. Показано, что для обеспечения устойчивости системы необходимо осуществлять оперативную коррекцию параметров автоматического регулятора.

Учет конструкции бака однофазного силового автотрансформатора электроэнергетических систем при расчете температуры его поверхностей

Вахнина В.В., Кузнецов В.Н., Шаповалов В.А., Горохов И.В., Черненко А.Н. стр.130-136

Разработана математическая модель, адекватно описывающая сложный профиль бака силового однофазного автотрансформатора большой мощности свыше 100 МВА. Определены тангенциальные составляющие напряженности магнитного поля рассеяния на поверхностях бака и дополнительные потери активной мощности от вихревых токов в стенках бака при насыщении магнитной системы автотрансформатора постоянным током, протекающим по заземленным обмоткам. Найдено множество наиболее нагретых точек бака автотрансформатора. Установлена зависимость максимальных значений скорости изменения температуры наиболее нагретых точек поверхности бака автотрансформатора АОДЦТН-267000/500/220 от величины постоянного тока.

ЭНЕРГЕТИКА

ПРОМЫШЛЕННАЯ ТЕПЛОЭНЕРГЕТИКА

Разработка и исследование калориферов с градиентными интенсификаторами теплообмена

Петрова Н.П., Цынаева А.А. стр.137-144

Выполнено численное исследование локального теплообмена в турбулентном пограничном слое при наличии продольного градиента давления. Исследование проводилось на базе свободного программного обеспечения (Salome и Code_Saturne) с помощью RANS подхода. Проведена валидация математических моделей и используемых программных средств методом сравнения с результатами экспериментального исследования. Верификация показала высокое качественное совпадение результатов численного исследования с экспериментом. На основе полученных результатов разработаны конструкции калориферов, схема расчета данных устройств. Выявлено, что применение градиентных интенсификаторов теплообмена ведет к увеличению эффективности теплообмена, что позволяет снизить габаритные характеристики калориферов.