Выпуск 1

СТРОИТЕЛЬСТВО И АРХИТЕКТУРА

СТРОИТЕЛЬНЫЕ КОНСТРУКЦИИ, ЗДАНИЯ И СООРУЖЕНИЯ

Метод моделирования железобетонной балки с двойной арматурой по прочности, деформации и огнестойкости

Мордовский С.С., Ильин Н.А., Панфилов Д.А., Таланова В.Н., Бузовская Я.И. стр.4-9

В статье представлено новое техническое решение, которое относится к области строительства, в частности, к испытаниям изгибаемых железобетонных элементов — балок здания на прочность, деформацию и огнестойкость на масштабной модели. Новый метод решения подразумевает повышение информативности, визуальной наглядности и глубины экспериментальных исследований железобетонных балок в результате использования экономичного способа проектирования геометрического и силового подобия масштабной модели железобетонной балки по прочности, деформации и огнестойкости. Предложенный метод позволяет оценить предельные состояния железобетонной балки по прочности, деформации и огнестойкости; разработать аналитическую модель для расчета фактического предела огнестойкости; сэкономить на трудозатратах при изготовлении масштабной модели натурной конструкции для её испытания.

О некоторых результатах экспериментального исследования работы сжатых стержней с общими деформациями, усиливаемых с применением сварки

Родионов И.К., Родионов И.И. стр.10-14

В статье представлена экспериментально полученная информация об особенностях работы сжатых моделей, имитирующих стержни стальных ферм покрытия. Испытанию подвергались 9 стержней таврового сечения, составленных из парных уголков. Стержни были поделены на три серии. Серия 1 — прямые (эталонные); серия 2 — кривые, имеющие общий выгиб на обушок в плоскости соединительных прокладок; серия 3 — кривые, аналогичные стержням серии 2, но усиливаемые под нагрузкой путем увеличения сечения. Элементы усиления — стержни из уголков, аналогичных калибру уголков основных стержней, деформированные с целью получения обратного выгиба. Цель усиления — привести усиленный стержень к состоянию, близкому к центральному сжатию. Присоединение уголков усиления производилось ручной сваркой наплавкой швов минимальных размеров в четырех сечениях. Нагрузка при усилении была близка к критической для стержней серии 2. Стержни всех серий нагружались до потери устойчивости.

СТРОИТЕЛЬСТВО И АРХИТЕКТУРА

ТЕПЛОСНАБЖЕНИЕ, ВЕНТИЛЯЦИЯ, КОНДИЦИОНИРОВАНИЕ ВОЗДУХА, ГАЗОСНАБЖЕНИЕ И ОСВЕЩЕНИЕ

Оценка теплозащитных характеристик колодцевых кладок с применением беспесчаного керамзитобетона

Вытчиков Ю.С., Сапарёв М.Е., Прилепский А.С., Конякина Д.Д. стр.15-19

В рамках реализации программ по переселению из ветхого жилья и сельскому строительству особое внимание уделяется вопросам строительства малоэтажных энергоэффективных зданий. Анализ различных технологий возведения малоэтажных зданий выявил целесообразность применения керамзитобетона в качестве конструкционного и теплоизоляционного материала в трехслойных наружных стенах и колодцевых кладках. Представленный теплотехнический расчет оригинальной конструкции колодцевой кладки показал достаточно высокие значения приведенного сопротивления теплопередаче и коэффициента теплотехнической однородности. Более высокая точность представленной инженерной методики теплотехнического расчета подтверждена сравнением полученных данных по сопротивлению теплопередаче наружной стены приближенным аналитическим методом с данными компьютерного моделирования температурных полей методом конечных элементов.

Аналитический метод определения толщины отложений на внутренних поверхностях теплообменников

Курганова О.Ю., Кудинов И.В., Клеблеев Р.М., Стефанюк Е.В., Гаврилова Т.Е. стр.20-24

Используя точное аналитическое решение стационарной задачи теплопроводности для двухслойной плоской стенки при неоднородных граничных условиях первого и третьего рода, разработан аналитический метод определения толщины слоя отложений на внутренней поверхности стенки трубопровода по известной из эксперимента температуре на его внешней поверхности. Толщина отложений определяется из решения обратной задачи путем подстановки экспериментального значения температуры внешней поверхности стенки в формулу точного аналитического решения. По результатам теоретических исследований толщина отложений составила 1,3 см. Ввиду большого диаметра трубопровода (0,6 м) и незначительной толщины двухслойной стенки (0,016 м) она принималась плоской. Толщина отложений согласно экспериментальным исследованиям составила 1,1 см. Показано, что расхождение результатов теоретических и экспериментальных исследований составляет 15,3%. Приведена последовательность получения решения аналогичной задачи и для цилиндрической стенки.

Сравнительный анализ приборного парка коммерческого учета тепловой энергии в Самаре

Немченко В.И., Посашков М.В., Крайнов О.К., Бодягин А.А., Зубков Д.Н. стр.25-32

Проведен сравнительный метрологический анализ приборного парка коммерческого учета тепловой энергии и теплоносителя горячей воды по результатам периодической поверки средств измерений в 2004-2005 и 2016-2017 гг. Рассмотрена методика оценки годности теплосчетчиков и их комплектующих (преобразователи расхода, температуры, давления) и измерительных комплектов на их основе. Полученные Результаты анализа позволяют с метрологической точки зрения более обоснованно формировать перечень рекомендуемых приборов учета, а также будут полезны при прогнозировании затрат на метрологическое и текущее обслуживание действующих систем учета тепловой энергии.

Исследование интенсивности теплоотдачи отопительного прибора в зависимости от способа установки

Никитин М.Н. стр.33-37

Работа посвящена анализу результатов численного моделирования поверхностного теплообмена для отопительного прибора при различных способах его установки. Показаны результаты критического анализа существующего подхода к оценке действительной эффективности с помощью эмпирических коэффициентов. Приведены верифицированные расчетные значения относительных коэффициентов теплоотдачи для восьми вариантов установки отопительного прибора. Подтверждена адекватность полученных результатов на основании заимствованных опытных данных. Сделан вывод о чувствительности интенсивности теплоотдачи к температуре теплоносителя при различных способах установки отопительного прибора.

СТРОИТЕЛЬСТВО И АРХИТЕКТУРА

ВОДОСНАБЖЕНИЕ, КАНАЛИЗАЦИЯ, СТРОИТЕЛЬНЫЕ СИСТЕМЫ ОХРАНЫ ВОДНЫХ РЕСУРСОВ

Исследование влияния изменения ионного состава воды на величины ее окислительно-восстановительного потенциала и дзета-потенциала

Кичигин В.И., Газизов Н.А., Салихова А.Р. стр.38-46

Установлена зависимость дзета-потенциала от величины окислительно-восстановительного потенциала и ионного состава воды. Определен физико-химический состав изучаемой воды, сделан анализ полученных результатов. В ходе исследований дополнительно определялись показатели: pH, температура, мутность и щелочность для получения полной картины качества воды. Было установлено соответствие всех изучаемых показателей воды нормам СанПиН 2.1.4.1074-01 «Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения». Приведены математические зависимости между дзета-потенциалом, жесткостью, содержанием анионов и катионов в исследуемой воде с достоверностью аппроксимации R2 не ниже 0,83.

Использование твердооксидного топливного элемента для увеличения энергоэффективности электрофлотатора

Назаров В.Д., Ерилин И.С., Назаров М.В., Смородова О.В. стр.47-51

Предложена схема функционирования электрофлотатора совместно с твердооксидным топливным элементом. Проведены экспериментальные исследования топливного элемента на водородном топливе с получением вольтамперной характеристики и построением кривой зависимости КПД топливного элемента от удельной мощности и тока. Была построена поверхность КПД системы электрофлотатор-топливный элемент и сделаны выводы об экономии электроэнергии и оптимальных площадях активной поверхности исследуемого топливного элемента при работе с электрофлотаторами производительностью до 3 м3/ч.

Физико-химические свойства нового сорбента на основе глин

Степанов С.В., Панфилова О.Н., Абдугаффарова К.К. стр.52-56

Рассмотрены основные физические и химические параметры нового сорбента, разработанного на основе полезных ископаемых Самарского региона: глин, торфа и доломита. Размер частиц глин после размола на этапе предварительной подготовки составил менее 1 нм, что относит их к высокодисперсным материалам. Проведенный химический анализ состава компонентов показал высокое содержание оксидов кремния и алюминия, обладающих ионообменными свойствами, а также позволил отнести глины к монтмориллонитовым породам. Модификацию сорбента проводили термическим способом. Плотность готового образца составила 1,8 г/см3. Метод сканирующей электронной микроскопии показал, что структура готового образца относится к губчатым телам. Методом ИК-спектрометрии подтверждено наличие функциональных групп в кристаллической решетке сорбента, которые обуславливают не только физический, но ионообменный и химический характер сорбции.

Квартирный регулятор давления с улучшенной водосберегающей характеристикой

Стрелков А.К., Зотов Ю.Н., Михайлова И.Ю. стр.57-63

Рассмотрены вопросы, связанные с проблемой уменьшения непроизводительных потерь воды в системах холодного и горячего водоснабжения многоквартирных домов. Показана недостаточная эффективность применения известных водосберегающих устройств, снижающих непроизводительные расходы, причиной которых является противоречие между требованиями рациональности и обеспечения максимальной потребности в коммунальной услуге водоснабжения. Разработаны рекомендации по совершенствованию конструкции поршневого квартирного регулятора давления «после себя», обеспечивающего снижение непроизводительных расходов. Приведены результаты экспериментального исследования регулятора давления с улучшенной водосберегающей характеристикой.

Топологическая модель структуры системы канализации поселения и ее функциональное описание

Шувалов М.В. стр.64-70

Предложена топологическая модель структуры технической системы канализации поселения, которая отображена с помощью графов. Функциональное описание технической системы канализации поселения выполнено вербально и отражает многоуровневую иерархию функций системы канализации. Предложенная топологическая модель технической системы и ее функциональное описание позволяют выполнять анализ реальной системы канализации поселения и моделирование по решению задач модернизации и определения направления ее перспективного развития. Подробно описаны факторы, оказывающие влияние на совершенствование всех комплексов технологий системы канализации поселения, а также на выбор технологических решений на стадии архитектурно-строительного проектирования этих систем.

СТРОИТЕЛЬСТВО И АРХИТЕКТУРА

СТРОИТЕЛЬНЫЕ МАТЕРИАЛЫ И ИЗДЕЛИЯ

Анализ изменения упруго-прочностных характеристик модифицированных и немодифицированных мелкозернистых бетонов в зависимости от их влажностного состояния и температуры испытаний

Низина Т.А., Коровкин Д.И., Балыков А.С., Володин В.В. стр.71-78

На примере модифицированных и немодифицированных цементных композитов изучено влияние температурно-влажностных эксплуатационных факторов на прочностные показатели мелкозернистых бетонов. Выявлено, что для немодифицированного бетона варьирование температуры испытаний приводит к существенному изменению прочностных показателей цементных композитов, повышаясь (с учетом их влагосодержания) при испытаниях на изгиб и сжатие в области отрицательных температур. Наибольшее повышение упруго-прочностных показателей наблюдается у влагонасыщенных образцов. Для образцов в сухом состоянии изменение прочностной характеристики при сжатии с понижением температуры с + 40 до -40 оС составляет 17 %, на растяжение при изгибе — 22 %. По результатам исследований установлено, что для модифицированных высокопрочного и дисперсно-армированного бетонов наблюдается значительное повышение предела прочности на растяжение при изгибе на всем диапазоне исследуемых температур для водонасыщенных образцов по сравнению с образцами в сухом и равновесно-влажностном состоянии. Существенные различия в характере влияния температуры испытания и влажностного состояния на изменение физико-механических характеристик модифицированных и немодифицированных цементных бетонов объясняются, в первую очередь, различиями в их структуре и, как следствие, видом содержащейся влаги. В частности, в структуре модифицированных композитов преобладает адсорбционная и кристаллизационно-связанная вода, отличающаяся высокой энергией связи, а в структуре «традиционного» бетона присутствует большое количество капиллярно-насыщенной и свободной воды, которая слабо связана с твердой фазой немодифицированных композитов.

СТРОИТЕЛЬСТВО И АРХИТЕКТУРА

ТЕХНОЛОГИЯ И ОРГАНИЗАЦИЯ СТРОИТЕЛЬСТВА

О влиянии влажности на поверхностную энергию бетона

Попов В.П., Давиденко А.Ю., Попов Д.В. стр.79-84

Рассматриваются результаты исследования влияния влажности на значения поверхностной энергии бетона. Показано, что величина последней в значительной мере зависит от влажности материала и меняется в широких пределах, иногда в несколько раз, в зависимости от этапа разрушения. Выделены две группы показателей, влияющих на процесс разрушения: физико-механические и кинетические. Показано, что поверхностная энергия, отнесенная к первой группе, является одним из параметров, определяющих прочностные и эксплуатационные характеристики бетона. Сделан вывод, что учет влажности материала позволяет объяснить поведение бетона при его замачивании.

СТРОИТЕЛЬСТВО И АРХИТЕКТУРА

ГРАДОСТРОИТЕЛЬСТВО. ПЛАНИРОВКА СЕЛЬСКИХ НАСЕЛЕННЫХ ПУНКТОВ

Урботропия

Колеватых Д.А. стр.85-91

Рассматривается гипотеза о фенотипологических причинах градообразования. Предлагается взглянуть на «город» как на самую удобную модель выживания современного человека. Параллельно автор объясняет причину возникновения этой модели, воспринимая самого человека как представителя одного из биологических видов нашей планеты. Поднимается тема профессиональной этики в работе современных архитекторов и градостроителей относительно историко-архитектурной среды города. Автор вводит ряд терминов, чтобы описать наблюдаемые явления. Исследуемая тема подкреплена иллюстративным материалом. Изложенные в статье аргументы формулируют общий тезис о необходимости интеграции смежных дисциплин широкого спектра в профессиональное поле архитекторов, решающих современные градостроительные задачи.

Архитектура шатров исторических зданий Самары

Котенко И.А. стр.92-100

В статье исследуется один из характерных завершающих элементов крыш исторических жилых и гражданских зданий — шатер. Отмечается многообразие форм и их разновидностей, появившихся в Самаре в конце XIX — начале XX века, в эпоху расцвета интереса к народным традициям и стилизациям в духе национального неоромантизма. Автор впервые классифицирует распространенные в городе формы шатровых завершений в виде простых четырехгранных шатров, колпаков, палаток, епанчи на крышах домов, а также с разнообразными слуховыми окнами; шатров на угловых башенках, композиционно сложных шатров с украшениями в виде килевидных закомар, гербовых вставок, с боковыми обелисками, вальмовыми наложениями и крестовыми украшениями, кубоватых, бочкообразных и многоярусных шатров. Подчеркнуто особое значение шатра в градостроительстве, композиции зданий и в узнаваемости облика поволжского исторического города Самары. Целью статьи является изучение характерной черты идентичности города, его архитектуры, в частности шатровых элементов исторической застройки.

Проблемы компактного города провинциальной России XXI века

Орлова Н.А., Орлов Д.Н., Маслова Е.А. стр.101-108

Работа посвящена рассмотрению в обобщенном ключе диапазона вероятных стратегий пространственного развития провинциальных городов России с учетом сегодняшней специфики формирования их институтов управления и предприятий строительного бизнеса. Рассмотрены основные варианты развития городов в ближайшем будущем с их плюсами и минусами. Проблематика, развернутая в данной статье, является предельно актуальной практически для любого города современной России на этапе смены экономического уклада и перехода страны от индустриального к постиндустриальному типу экономики. Авторы статьи обосновывают преимущества выбора полицентрической модели развития города Самары. Выводы и рекомендации проделаны на конкретном градостроительном материале.

Коломенград. Послевоенное строительство

Филиппов В.Д. стр.109-118

Рассмотрены причины возникновения типологии малоэтажного многоквартирного жилищного строительства в первые годы после окончания Великой Отечественной войны. На примере одной из наиболее удачных серий жилых домов (серия 201) выявлены принципы, лежавшие в основе ее проектирования. Показано совпадение этих принципов с основными идеями конструктивизма. Прослежена послевоенная история дальнейшего строительства Коломенского поселка им. И.В. Сталина ЗиС, приведена планировка поселка, показаны достоинства и недостатки домов, а также история последующего развития этого района Москвы.

ЭНЕРГЕТИКА

ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ СТАНЦИИ И ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ

Влияние осцилляции стенки плоского диффузора на гидродинамические параметры потока вязкой жидкости

Крестин Е.А. стр.119-125

С целью снижения энергоемкости, увеличения надежности работы гидравлического привода строительных машин и механизмов проведены исследования гидродинамических параметров потока вязкой жидкости в плоском диффузоре при осцилляции одной из стенок канала. Для построения полей скоростей и давлений использованы уравнения Навье-Стокса совместно с уравнением неразрывности. Задача решена в полярных координатах с граничными условиями. Получено общее решение задачи, которое соответствует автомодельному граничному условию на подвижной стенке. Профиль радиальной скорости имеет участки прямого и обратного течений и представляет собой стоячую волну по угловой координате. Определены силы, действующие на подвижную и неподвижную стенки диффузора. Полный интегральный расход через диффузор равен нулю.

ЭНЕРГЕТИКА

ПРОМЫШЛЕННАЯ ТЕПЛОЭНЕРГЕТИКА

Постановка задачи оптимизации факторов модели теплообмена алюминиевых слитков в камере охлаждения

Горшенин А.С., Рахимова Ю.И., Краснова Н.П. стр.126-130

Литье в охлаждаемый кристаллизатор является основным способом получения алюминиевых полуфабрикатов — круглых слитков. Непрерывное литье приводит к образованию неоднородной структуры. Ее устранение происходит при термической обработке — гомогенизационном отжиге с последующим охлаждением в камере. Для исследования теплообмена между алюминиевыми слитками и охлаждающим теплоносителем в камере разработана математическая модель. Она показала, что время охлаждения слитков в камере зависит от конструктивных и режимных факторов. Данная работа посвящена оптимизации конструктивных факторов математической модели теплообмена в камере охлаждения алюминиевых слитков. Рассмотрены вопросы критериев оптимизации, определена целевая функция с ограничениями на множество допустимых решений функции.