Індекс рубрикатора НБУВ: Н55

Шифр НБУВ: Ж44353 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Під час проєктування важливо знати не лише структуру та навантаження будівлі, але також і властивості грунтів основи. Ігнорування властивостей грунту може призвести до проєктування неправильної конструкції фундаменту, а згодом спричинити руйнування у конструкціях будівлі, оскільки загальновідома функція фундаменту полягає в перенесенні впливу навантаження на грунт. Для менших будівель зазвичай не проводять інженерно-геологічних досліджень, а основні дані про територію, де планується будівництво, отримують з архівних звітів. А геологи визначають рекомендовані значення дисперсії для одиничних геологічних властивостей, що відображається на несучій здатності конструкції грунту та розмірах підошви фундаменту. Результати проведених експериментів надано оцінкою несучої здатності грунту з погляду зміни механічних властивостей грунту. Вплив параметрів міцності на зсув грунту та несучу здатність дуже важливий, особливо в разі зміни кута внутрішнього тертя. Визначивши правильні значення кута тертя, можна розрахувати точне значення несучої здатності грунту для проєктування оптимальної конструкції фундаменту без руйнувань, тоді як використання хибних параметрів зсуву грунту може призвести до локальних руйнувань. Тому найважливішим для проєктування правильної конструкції фундаменту є саме визначення величини внутрішнього кута тертя грунту. Крім того, базовий моніторинг грунту за рахунок різних параметрів міцності у разі зміни консистенції грунту та спостереження за зміною несучої здатності грунту також підтвердили важливість оцінювання інженерно-геологічних вишукувань для оптимального проєктування фундаментних конструкцій.

Викладено результати гармонічного аналізу поширення руйнування від стискання пружної конструкції, виготовленої зі сталі (куби розмірами 5 x 5 x 5 см). Оцінка впливу початкового впливу на параметри, пов'язані з порушенням структури в конструктивних елементах, має важливе значення для безпеки будівельних робіт. Також застосування початкового удару можна використовувати для неруйнівного випробування готових будівельних розчинів і числового аналізу цілих конструкцій. Доцільно з огляду на хід числових досліджень виконати числовий аналіз простої еластичної структури, щоб показати кількісні або потенційно-якісні відмінності для різних типів числових аналізів на базі методу скінченних елементів. Прикладом цього є гармонічний аналіз, за допомогою якого можна виконати фазово-частотний аналіз структури, що надає змогу визначити реальну амплітуду, якої можна досягти, наприклад, у разі зміщення під час нескінченно тривалого впливу синусоїдальної змінної. Виконано оцінку початкового стиску або розтягу на швидкість порушення структури. Показано, що стосовно еталонної моделі, тобто моделі, що не зазнала попередніх впливів, відбувається зміна швидкості порушення стану спокою та зміна амплітуди. Відмінності в отриманих швидкостях відносно еталонної моделі розтягу в 6 разів є вищими, а стиснення приблизно в 47 разів більшим. Після попереднього стиснення модель додатково піддали імпульсивному навантаженню (імітація тесту молотка). Компресійні напруження зменшували міжмолекулярні відстані, тобто потовщували структуру матеріалу, що збільшило швидкість поширення порушення структури внаслідок заявленого впливу імпульсного навантаження з амплітудою 10 Н. Тому визначено, що отримані відмінності у швидкості поширення зумовлені зміною міжмолекулярної відстані для аналізованого середовища, як наслідок впливу попереднього удару, тобто поверхневого натягу або стиснення для аналізованої простої пружної структури, виготовленої зі сталі.

Індекс рубрикатора НБУВ: Н112.3

Рубрики:

Арки

Шифр НБУВ: Ж44353 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Проаналізовано розрахунок залізобетонних конструкцій на дію поперечної сили за нормами проєктування MC 2010. Зазначено, що, незважаючи на наявність декількох типів руйнування за похилим перерізом, які спостерігаються в експериментах, норми MC 2010 враховують лише два типи руйнування: за критичною похилою тріщиною (CIC) і від роздавлювання бетонного підкосу. Показано хибність переконання, що стосується виключно великого впливу сил зчеплення в тріщині на несучу здатність похилого перерізу конструкцій. Наголошено на необхідності розкриття причин складності питання, що розглядається, тобто відсутності інформації, яка повинна входити до моделі. Відсутня інформація - це повна система можливих випадків руйнування, яка запропонована у вигляді класифікації елементів залежно від кількості поздовжньої та поперечної арматури, відповідної поведінки під навантаженням і типів руйнування. Цю класифікацію покладено в основу оптимізаційної теорії міцності залізобетонних елементів (OSTCE) за спільної дії згинальних моментів, поперечних і поздовжніх сил. Запропонована класифікація показує велику різноманітність можливих випадків руйнування залізобетонних елементів і надає змогу вибирати групу елементів з оптимальними практичними характеристиками: мінімальними витратами сталі, пластичним руйнуванням за похилим перерізом і порівняно простими розрахунками. Викладено основи оптимізаційної теорії міцності залізобетонних елементів, її переваги, практичне застосування та зафіксовано добру збіжність із даними результатів різних випробувань.

Розглянуто дослідження сейсмічного впливу під час проєктування підпірних стін. Історично перші дослідження динамічного тиску грунту базувалися на статичній теорії сейсмостійкості, яка розроблена на припущеннях і передумовах теорії Кулона. У роботах Окабе та Мононобе розрахункові залежності отримано у результаті спільного розгляду інерційних і гравітаційних сил, що діють в грунті засипки, тому епюри тиску грунту від сейсмічних впливів за формою не відрізнялися від статичних. Питання пошуку методів урахування динамічного тиску грунтів на бічну поверхню, зокрема сейсмічного тиску грунту на підпірні стіни, стосується низка сучасних досліджень. Однак у вказівках нормативних документів різних країн світу є деякі розбіжності, що підкреслює неоднозначність наукових поглядів на це питання. Наприклад, у нормативних документах США, Канади, Австралії, Нової Зеландії, Індії вираз рівнодіючої бічного тиску грунту за динамічного впливу має однаковий вигляд. У Єврокоді, державних українських нормах залежність для визначення рівнодіючої сили принципово відрізняється від стандартів вищезгаданих країн. В цьому дослідженні здійснено якісне та кількісне оцінювання зазначених розбіжностей. Проаналізувавши розрахункові залежності, для визначення бокового тиску грунту в нормативних документах США та Європи, можна дійти висновку, що, незважаючи на візуальну розбіжність в аналітичному плані, ці вирази є рівнозначними. Кількісна відмінність полягає лише в різних коефіцієнтах запасу. Що ж стосується українських норм - залежності хоч і незначно, але принципово відрізняються у порівнянні з нормами США та Європи. Відзначено, що ця розбіжність продубльована в державних стандартах України з радянських норм, а це свідчить про те, що за останні роки це питання в Україні не переглядали. Кількісна оцінка результуючого бічного тиску грунту обчислена з урахуванням різних нормативних вказівок, залежно від різних факторів. Відмінність нормативних вказівок України від вищезазначених спричиняє похибку в межах до 17,4 % у меншу (несприятливу) сторону.

Проаналізовано необхідність розроблення сонячних колекторів (СК), інтегрованих у конструкцію будівлі/споруди скляного фасаду. Обгрунтовано необхідність розвитку в Україні відновлюваних джерел енергії за рахунок параметра енергоємності валового внутрішнього продукту України та фізичного зношення установок у паливно-енергетичному комплексі. Обгрунтовано, що сонячна енергетика як один із видів загальнодоступних ресурсів у сфері альтернативних технологій має перспективи розвитку. В праці знайдено нові технологічні рішення, що надають змогу поєднати сонячне електро- та теплопостачання з урахуванням тенденції еволюції скляних фасадів. Для дослідження описано методи випробувань СК і фотоелементів відповідно до нормативної літератури. Основні критерії, що впливають на ккд у конструкції, такі: інтенсивність випромінювання сонячної енергії, температура навколишнього середовища, конструктивні особливості та встановлені експлуатаційні характеристики СК.

Важливу роль в енергозбереженні будівель відіграють системи природного освітлення. Тому площа світлових прорізів повинна бути оптимізована, щоб забезпечити світловий комфорт у приміщеннях і зниження енерговитрат на підтримку комфортного теплового режиму. Інженерні методи розрахунку сонячних теплонадходжень (СТН) застосовуються для будівель масової забудови з огороджувальними конструкціями (ОК) у вигляді горизонтальних і вертикальних площин. Для поверхонь криволінійної форми складають системи рівнянь, які розв'язують числовими методами зі значними затратами комп'ютерного часу. Запропоновано метод моделювання СТН для нестандартних рішень ОК в умовах наявної забудови з використанням апарату точкового числення (АТЧ). АТЧ надає змогу формувати точкову множину, оптимізовану до заданої форми геометричного об'єкта. Отриману множину використовують для формування елементарних тілесних кутів, у межах яких визначаються теплонадходження в розрахункові точки приміщення від прямої, розсіяної та відбитої сонячної радіації. Сума елементарних величин теплонадходження визначає загальну величину теплонадходжень у приміщенні. Дослідження показали, що математичний АТЧ ефективний для моделювання багатьох фізичних процесів, зокрема режиму СТН у приміщення, що є важливим для формування комфортного середовища та енергоефективності будівель. У результаті розроблено методику формування режиму СТН у будівлі складної геометрії як від прямих сонячних променів і розсіяного випромінювання небозводу, так і від променевих потоків, відбитих від поверхонь землі та сусідніх об'єктів. Практичне значення проведеного дослідження полягає у тому, що отримано точкові рівняння, за допомогою яких формують точкову множину геометричних об'єктів. Використовуючи координати точок сканування, одержано формули для визначення величин СТН, які легко програмувати на персональних комп'ютерах.

Важливим пріоритетним завданням економічної політики України є дбайливе використання енергоносіїв. В країні ведеться широкомасштабна політика в галузі енергоощадності, а завдання енергоощадності є комплексними та охоплюють як законодавчу базу, так і технічні інновації. Безперечно, в результаті термонагрівання енергетичні потреби системи опалення будуть зменшуватися. Для досягнення максимального ефекту необхідно визначити економічно доцільний рівень теплозахисту опалювальних систем, який повинен бути оптимальним як у теплотехніці, так і в економічному плані. Одним із ефективних способів зменшення енергозатрат на потреби народного господарства є проведення термомодернізації систем теплопостачання. Наведено економічні показники термореноваційних заходів під час реконструкції системи опалення житлового будинку. Під час реконструкції системи опалення порівнювали такі термореноваційні заходи: встановлення повітряного сонячного колектора, реконструкція системи опалення, встановлення системи сонячного повітряного опалення. Зокрема, у повітряному каналі вздовж руху теплоносія встановлено турбулятори потоку, виготовлені з листової сталі у вигляді кругового крученого коноїда з селективним покриттям. Визначено затрати коштів на реалізацію вказаних термореноваційних заходів, а також економію енергоресурсів за рахунок їх впровадження та економічний ефект у грошовому еквіваленті. Визначено показники економічної ефективності згідно з новітньою методикою United Nation Industrial Development Organization, namely: "Simple Pay Back Time", "Net Present Value Ratio", "Internal Rate of Return". Проаналізовано сукупну дію вказаних термореноваційних заходів згідно з зазначеною методикою.

Розглянуто основні галузі застосування напірних розподільних трубопроводів (РТП) дискретним шляховим роздаванням рідини. Це такі галузі: іригація (краплинне, внутрішньогрунтове та поверхневе зрошення); водопостачання та водовідведення (трубчасті розподільні системи очисних споруд, протипожежні системи); енергетика (охолодження циркуляційної води в атомних і теплових електростанціях (бризкальні басейни та градирні); вентиляція (припливні системи); сільськогосподарська авіація (обприскування рослин); хімічне виробництво; машинобудування (паливні розподільні магістралі багатоциліндрових двигунів внутрішнього згоряння) тощо. Наведено схеми їх влаштування й описано принципи роботи. У довгих РТП напір уздовж потоку спадає, що спричиняє нерівномірність шляхового роздавання рідини. Однак, у переважній більшості виробничих процесів ставиться завдання забезпечення рівномірного роздавання рідини по всій довжині РТП. Пошук способів зменшення шляхової нерівномірності роботи РТП триває. Це актуальна наукова проблема, яку потрібно вирішити, розвиваючи методи розрахунку.

Індекс рубрикатора НБУВ: Л431.82

Рубрики:

Тришарове скло (триплекс)

Шифр НБУВ: Ж44353 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Проаналізовано вплив конструктивних і теплотехнічних параметрів світлопрозорих огороджень на споживання енергії в будинку садибного типу з позицій забезпечення необхідного рівня природного освітлення та мінімізації трансмісійних втрат. Проведено оптимізацію теплотехнічних параметрів огороджувальних світлопрозорих конструкцій (СПК) будинку для забезпечення енергетичних показників у напрямку створення енергоефективного будинку за параметрами опору теплопередачі та раціональної площі. Показано, що трансмісійні втрати можуть змінюватися в межах 1000 - 3800 кВт-год/рік за варіювання вибраних параметрів вікон. Здійснено перевірку вибраної моделі СПК на відповідність вимогам теплової надійності. На підставі аналізу енергетично-екологічних показників будинку методом математичного моделювання запропоновано систему оцінювання впливу будівельних об'єктів на довкілля.

Однією з найперспективніших складових відновлюваної енергетики України є біоенергетика. Вона основана на використанні біомаси, яка слугує вихідною сировиною для виготовлення палива у твердому, рідкому та газоподібному станах. До біомаси зараховують відходи та залишки сільського господарства, відходи деревини у лісовому господарстві, деревообробній і целюлозно-паперовій промисловості, енергетичні культури, органічну частину промислових і побутових відходів. Україна володіє великими площами земельних ресурсів, має сприятливі грунтово-кліматологічні умови та розвинене сільське господарство, тому може успішно розвивати біоенергетику, основану на рослинній біомасі. Найдоцільніше відходи рослинництва переробляти на біогаз, який надасть змогу сільськогосподарським підприємствам отримати додаткове джерело енергії та забезпечить виробництво високоякісних органічних добрив. Крім того, виробництво біогазу не шкідливе для навколишнього середовища, оскільки не спричиняє додаткову ремісію парникового вуглекислого газу та зменшує кількість органічних відходів. Біогаз є зручним у використанні для енергетичних потреб, знаходить застосування на децентралізованих блочних теплоцентралях для електро- та теплопостачання, може подаватися в газотранспортну мережу та використовуватися як моторне паливо для автомобілів. Запропоновано методику визначення кількості біогазу та проведено аналітичні дослідження метаноутворення у побутовій біогазовій установці з відходів рослинництва (це, зокрема, кукурудзяні стебла, трава, листя винограду, листя цукрових буряків, солома зернових культур, сіно червоної конюшини, солома жита). На підставі результатів аналітичних досліджень встановлено, що з запропонованих видів біомаси найбільше біогазу утворюється з трави, соломи зернових і кукурудзи.

Розглянуто проблеми стану житлових будівель 50 - 60-х років забудови, які застаріли та підлягають негайним технічним обстеженням і посиленню. Для безпечної експлуатації таких будівель найістотнішим є фактор якості будівництва, оскільки у 50 - 60-ті роки будівництво виконувалося з багатьма недолікам, які проявляються тепер. У 50-ті роки, через великий брак житлових площ, за мету було поставлено будувати багато, дешево та швидко, що заклало основні проблеми майбутньої експлуатації та безпеки будівель, які почали проявлятися нині. Як реальний приклад такого будинку, в якому проявилися недоліки будівництва, розглянуто житловий будинок у м. Дрогобич на вул. Грушевського, 101/1, де стався обвал частини чотириповерхової будівлі. Описано конструктивну схему та основні конструкції будівлі, вказано на основні дефекти та пошкодження будівлі, разом із тими, які з'явилися після обвалу. Із використанням методу скінченних елементів у ПК "ЛІРА-САПР" і ПК "МОНОМАХ-САПР" виконано розрахункові моделі частин житлової будівлі, які залишися після обвалу. Виконано випробування зразків цегли, взятих безпосередньо у місці обвалу, на підставі чого визначено міцність кладки. Теоретичні результати розрахунків порівняно із фактичним станом частин будівлі. Причиною обвалу стало руйнування цегляної кладки середньої несучої стіни будинку через низьку марку цегли та розчину, внаслідок сильного зволоження через відсутність дренажу та гідроізоляції. Виконані інженерно-геологічні вишукування показали, що в період інтенсивних атмосферних опадів або танення снігового покриву може утворюватися тимчасовий водний горизонт типу "верховодка" на грунтах ІГЕ-2 (суглинок напівтвердий), що може призводити до підтоплення будинку, тому під час будівництва треба було передбачити заходи з дренування території та гідроізоляції фундаментів, що не було зроблено під час будівництва. Будинки 50 - 60-х років, які проєктувалися на термін до 50 років, сьогодні потребують детальних обстежень технічного стану з метою забезпечення їх безпечної експлуатації.

Міжповерхові стики збірних залізобетонних колон, у межах багатоповерхових каркасних будівель, належать до елементів, які відповідають за забезпечення конструкційної безпеки будівлі загалом, а їх дефекти можуть призвести до відмови як окремих конструкцій, так і всієї будівлі. Дослідження прихованих дефектів міжповерхових стиків колон багатоповерхових промислових будівель, споруджених у 80-ті роки ХХ ст., актуальне у зв'язку з тим, що чинні нормативні документи розрахунком не надають змогу врахувати особливості роботи цих стиків із виробничими та монтажними конструктивними відхиленнями різних типів. Ці приховані дефекти поширені у стиках колон, відрізняються від ідеальних типових рішень, і не всі відхилення нормуються. Особливо це стосується зміни характеру роботи у стиках колон стиснено-зігненої арматури випусків або одностороннього направленого відхилення арматурних випусків, об'єднаних ванним зварюванням, від вертикальної осі колон. Пошук цих прихованих дефектів стає актуальним під час реконструкції будівель із рамними каркасами. Розглянуто деякі з зафіксованих під час візуального обстеження прихованих дефектів.

Індекс рубрикатора НБУВ: Н625.321

Рубрики:

Цегляне мурування

Шифр НБУВ: Ж44353 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Різноманітність ландшафтних умов на території України зумовлена особливостями геоморфологічної будови, зонально-кліматичними, гідрогеологічними та сейсмічними факторами, що загалом визначає площі поширення екзогенних геологічних процесів (ЕГП). Більшість цих процесів, а саме зсуви, карстові утворення, підтоплення та ерозія територій, селеві потоки активізуються в природних умовах. Необхідність оцінювання інженерно-геологічного стану територій із інтенсивним розвитком небезпечних гідрогеологічних процесів і впливу техногенних факторів, які визначають ступінь зміни та поширення процесів, є найважливішими для безпечного розвитку промисловості та сільського господарства. Незбалансована та безсистемна господарська діяльність спричинила негативні передумови для швидкого розвитку ЕГП, особливо в передгірських ділянках Карпатського регіону. Протипаводковий захист населених пунктів, територій та об'єктів від затоплення є актуальною проблемою. Необхідне комплексне регулювання русел річок із врахуванням розвитку руслових процесів і прогнозуванням його можливих змін за впливу гідротехнічних та інженерних споруд. Сучасними методами протипаводкового захисту на річках Українських Карпат є регулювання русел за допомогою гідротехнічних регуляційних споруд. Мета дослідження - аналіз факторів, що впливають на зсувні та ерозійні явища на передгірських ділянках Українських Карпат і вибір оптимального протипаводкового захисту населених територій від руйнування. Отримання достовірних даних про місце формування, фактори активізації та розвитку небезпечних екзогенних процесів може істотно впливати на прийняття рішень для попередження та ліквідації негативних наслідків активізації цих процесів. Відновлення системи постійних спостережень за зсувами, підтопленнями та підмиванням берегів та інженерних споруд на річках є вкрай необхідними у місцях їхнього інтенсивного розвитку на небезпечних ділянках. Відповідно до вимог міжнародного моніторингу довкілля мережі спостереження, пункти збирання інформації та їх опрацювання потребують значного покращання.

Індекс рубрикатора НБУВ: Н113.7

Рубрики:

Будівельна кліматологія

Шифр НБУВ: Ж44353 Пошук видання у каталогах НБУВ 

В умовах зростаючого дефіциту та росту цін на паливно-енергетичні ресурси проблема енергозбереження та використання альтернативних джерел енергії для вирішення проблеми зменшення енергоспоживання для економіки України стає дуже важливою. Сьогодні стає все розповсюдженішим використання теплових помп (ТП) split-кондиціонерів у системах теплопостачання будівель. Тому вдосконалення конструкції та роботи енергетичного обладнання, до якого належать ТП split-кондиціонерів ("повітря-повітря"), пов'язане з детальним вивченням їх роботи та об'єктивною оцінкою ступеня їх енергетичної досконалості, що можна визначити лише на підставі аналізу їх ексергетичної ефективності. Це надало можливість обгрунтувати актуальність такого дослідницького завдання, що пов'язано з недостатньою інформацією щодо режимів роботи, пов'язаних із впливом потоків повітря на конденсаторі та випарнику на відповідні тиски конденсації та випаровування, та ексергетичної ефективності використання ТП split-кондиціонерів. Використано авторську інноваційну математичну модель для аналізу роботи одноступеневих фреонових ТП, які використовуються у split-кондиціонерах, за ексергетичним методом. Встановлено залежність тисків конденсації та випаровування та ексергетичного ккд на прикладі ТП split-кондиціонера фірми "Mitsubishi Electric" із номінальною теплопродуктивністю 3067 Вт за стандартних зовнішніх температурних умов на холодильному агенті R32 від потоків повітря на конденсаторі та випарнику.

Індекс рубрикатора НБУВ: Н7-022.5 + З637-07

Рубрики:

Окремі види будівництва

Сонячні (геліо-) електричні станції

Шифр НБУВ: Ж44353 Пошук видання у каталогах НБУВ