Вестник Полоцкого государственного университета. Серия F. Строительство. Прикладные науки

СРАВНЕНИЕ ДОСТОВЕРНОСТИ ВЫЧИСЛЕНИЯ ОБЪЕМОВ ГРАВИТИРУЮЩИХ ТЕЛ СРЕДСТВАМИ ПРОГРАММНОГО КОМПЛЕКСА ARCGIS И PYTHON-БИБЛИОТЕКИ SCIPY

2024-04-16T10:09:09+00:00

Статья является продолжением исследования вопроса оценки влияния вариаций гравитационного поля (ВГП) Земли на результаты повторного нивелирования с использованием современных средств геопространственного анализа при наблюдении за деформациями природных и инженерных объектов. Отражены основные проблемы, возникающие при выполнении расчета объемов средствами ArcGIS. Предложена новая методика расчета поправок за ВГП с использованием python-библиотеки scipy.spatial. Доказана нецелесообразность выполнения «замыкания» объектов Multipatch с помощью инструмента Enclose Multipatch. Выполнено сравнение объемов, рассчитанных с «замыканием» и без «замыкания», а также для «замкнутых» объектов – объемов, рассчитанных встроенными средствами ArcGIS и с использованием python-библиотек. Установлена связь искажения объемов при расчете разными методами с сопутствующим изменением площади поверхности объекта, количества вершин и размера по оси Z. Выполнено сравнение поправок за ВГП, рассчитанных с использованием python-библиотек, с рассчитанными ранее встроенными средствами ArcGIS. Апробирование методики выполнено на реальных данных моделей конусов Большого трещинного Толбачинского извержения (БТТИ) на полуострове Камчатка.

МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ УДАЛЕНИЯ ЖЕЛЕЗА В ПРОЦЕССЕ ВНУТРИПЛАСТОВОЙ ОБРАБОТКИ ПОДЗЕМНЫХ ВОД

2024-04-16T07:48:45+00:00

В статье показано, что приведенные в литературных источниках краевые условия для системы уравнений модели, описывающих процесс внутрипластовой обработки подземной воды, содержат неточности и опечатки и не дают возможности получить решение, отвечающее реальным условиям. Для нахождения такого решения предложена постановка краевого условия на концентрацию осажденного кислорода на подвижной границе контакта подземных вод и ранее закачанной аэрированной воды.

СРАВНИТЕЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ПРИМЕНИМОСТИ НЕМЕТАЛЛИЧЕСКИХ НАНОВОЛОКОН И ТРОСТНИКОВЫХ ВОЛОКОН В БЕТОНЕ

2024-04-16T08:03:35+00:00

В данной статье в основном проводятся механические и механохимические эксперименты по изучению неметаллического нановолокнистого бетона и неметаллического бетона из тростникового волокна. На основе соответствующих механических экспериментальных данных подробно сравниваются механические свойства этих двух волокон и определяются их структуры в бетоне. Долговечность, экологическая безопасность, химическая стабильность и физико-механические свойства позволяют надеяться, что они послужат основой для разработки бетонных материалов на основе неметаллических волокон.

МОДЕЛИРОВАНИЕ НАПРЯЖЕННО-ДЕФОРМИРОВАННОГО СОСТОЯНИЯ ПРЕДВАРИТЕЛЬНО НАПРЯЖЕННЫХ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ ЭЛЕМЕНТОВ, УСИЛЕННЫХ КОМПОЗИТНЫМ МАТЕРИАЛОМ

2024-04-16T08:19:49+00:00

Представлены результаты применения деформационной и блочной моделей для определения параметров напряженно-деформированного состояния, расчета прочности, ширины раскрытия трещин и прогибов предварительно напряженных изгибаемых железобетонных элементов, усиленных в растянутой зоне пластинами из углеродных волокон, приклеенными к наружной поверхности бетона и вклеенными в предварительно выполненные вертикальные пазы. При расчете параметров напряженно-деформированного состояния усиленных элементов учтено распределение относительных деформаций и напряжений в поперечном сечении элемента до усиления, включая влияние усилия обжатия, передаваемого на бетон предварительно напряженной основной арматурой. Приведено распределение относительных деформаций и напряжений в поперечном сечении опытных образцов на основных этапах, соответствующих различным стадиям нагружения. Проведена экспериментальная верификация предложенной методики для расчета прочности, ширины раскрытия трещин и прогибов предварительно напряженных изгибаемых железобетонных элементов, усиленных композитным материалом.

ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ПРОМЫШЛЕННОЙ АРХИТЕКТУРЫ

2024-04-16T08:44:19+00:00

В статье рассматривается экологический подход в промышленном проектировании. Анализируются технологические, технические и архитектурно-планировочные природоохранные средства, их развитие и совершенствование, возможности и перспективы в условиях Республики Беларусь.

МОНИТОРИНГ ФИБРОБЕТОНА В РАННЕМ ВОЗРАСТЕ МЕТОДОМ АКУСТИЧЕСКОЙ ЭМИССИИ

2024-04-16T08:51:40+00:00

В статье представлены основные результаты акустико-эмиссионного мониторинга бетона и фибробетона в раннем возрасте. Представлены основные характеристики акустических сигналов, возникающих в бетонной смеси при структурировании бетона с дисперсным армированием и без него. В ходе исследования было определено влияние армирования на процессы выделения акустического сигнала при формировании бетонных образцов. Физико-химические процессы, происходящие внутри бетонной смеси, связанные с внутренними структурными изменениями и, как следствие, этапами гидратации, взаимосвязаны с акустической эмиссией, которая чувствительна к захвату многочисленных сигналов упругих волн во время формирования структуры в различных условиях.

СТАТИЧЕСКИЕ РАСЧЕТЫ БАЛОЧНОЙ ПЛИТЫ НА ОДНОРОДНОМ УПРУГОМ ОСНОВАНИИ С УЧЕТОМ КАСАТЕЛЬНЫХ НАПРЯЖЕНИЙ

2024-04-16T09:01:29+00:00

В статье рассматриваются публикации статического расчета, позволяющие определить напряженно-деформированное состояние (НДС) упругого основания под балочной плитой без учета касательных напряжений (продольных деформаций) в зоне контакта, а также приводится новая методика расчета с их учетом. Проводится числовая апробация вариационно-разностным методом (ВРМ) и верифицируются результаты для оценки влияния касательных напряжений на НДС упругого основания.

ОСНОВНЫЕ ПРИНЦИПЫ МОДЕЛИРОВАНИЯ ГИДРАТАЦИИ ПОРТЛАНДЦЕМЕНТА

2024-04-16T09:10:24+00:00

Моделирование процесса гидратации портландцемента является ключевым этапом прогнозирования механических свойств материалов на основе цемента, поскольку результаты моделирования фактически являются исходными данными для моделей прогнозирования. Некорректное моделирование на этом этапе с высокой вероятностью приведет к неадекватным значениям механических свойств. Основная трудность моделирования состоит в том, что гидратация цемента представляет собой чрезвычайно сложный процесс, который до сих пор до конца не изучен. Это обуславливает тот факт, что моделирование гидратации в настоящее время базируется на феноменологическом подходе, зависящем от коэффициентов, определяемых из экспериментальных данных.

В данной статье представлены основные принципы моделирования гидратации портландцемента и проанализированы наиболее широко используемые модели для оценки степени гидратации цемента, чтобы установить их допущения и ограничения.

ЧИСЛЕННОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ЕСТЕСТВЕННОГО ОСВЕЩЕНИЯ, ИНСОЛЯЦИИ И СОЛНЦЕЗАЩИТЫ

2024-04-16T09:18:02+00:00

В статье описывается численное моделирование геометрических параметров решеток, угловых и временных характеристик светопропускания и пропускания солнечной энергии, оптимизации естественного освещения, инсоляции и солнцезащиты, а также притока тепла от солнечной радиации для оценки влияния на функционирование систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха (ОВиК). Представлены эксклюзивные особенности угловых фильтров, включая уникальную формулу для вычисления смещения между входными и выходными решетками при характеристическом угле фильтра и произвольном угле падения света. В удобном табличном формате приведены расчетные формулы и параметры пропускания света для различных границ диапазонов в зависимости от соотношений ширин полос.

Основным преимуществом смарт-окон, оборудованных такими фильтрами, является возможность изменения угла наклона решеток, что выделяет их среди прочих солнцезащитных устройств, таких как жалюзи, своей универсальностью. Это позволяет обеспечить оптимальную защиту от солнечного света при любом азимуте окна, что наглядно демонстрируется на примере схемы смарт-окон с различными азимутами для здания с круглым фасадом.

Указывается на целесообразность использования смарт-окон, имеющих решетчатые фильтры для зданий с непрямыми фасадами. Это позволит сделать более комфортным естественное освещение в помещениях, регулировать инсоляцию и защищать помещения от попадания прямых лучей солнца.

ИТОГИ НАТУРНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ СТЕН ДОМА ПО УЛ. НИЖНЕ-ПОКРОВСКАЯ, 20 (КЕЛЕЙНЫЙ КОРПУС БЫВШЕГО ФРАНЦИСКАНСКОГО МОНАСТЫРЯ) В Г. ПОЛОЦКЕ

2024-04-16T09:25:04+00:00

В статье представлены итоги зондажных работ на стенах келейного корпуса бывшего францисканского монастыря. Они позволили выявить ряд разновременных перестроек и остатки конструкций, элементов первоначальной планировки и интерьеров, которая сегодня полностью утрачена и частично известна только по инвентарным описаниям 1818, 1823 и 1832 годов. Также обнаружены следы коренных перепланировок изучаемого здания, производившихся в позднейшее время под нужды различных учреждений, периодически занимавших постройку. В частности, особый интерес представляют ниши с частично сохранившимися деревянными полками и покрасками XVIII – первой трети XIX вв., следы перестроек в восточной части здания. Уникальной находкой стал сохранившийся в составе здания фрагмент восточного фасада костёла, считавшегося полностью утраченным на сегодня. Таким образом, была выяснена последовательность возведения основных зданий монастыря.

КОМПОЗИЦИОННОЕ ГИПСОВОЕ ВЯЖУЩЕЕ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ДОЛОМИТОВОЙ МУКИ И ЗОЛОШЛАКОВЫХ ОТХОДОВ

2024-04-16T09:59:35+00:00

Представлены результаты исследований физико-механических свойств композиционного гипсового вяжущего (КГВ), содержащего в своем составе золошлаковую смесь, доломитовую муку и портландцемент. Получены математические модели влияния рецептурных факторов на основные физико-механические свойства КГВ: прочность при сжатии, прочность на растяжение при изгибе, плотность, водопоглощение и пористость, позволяющие провести оптимизацию состава сырьевых компонентов композиционного гипсового вяжущего. Показано, что, изменяя содержание рецептурных факторов в составе КГВ, можно варьировать физико-механические характеристики: прочность на сжатие в диапазоне от 9,4 до 13,2 МПа, прочность на растяжение при изгибе – от 3,2 до 5,7 МПа, плотность – от 1345 до 1468 кг/м³, водопоглощение – от 18,2 до 24,4%. На основе оптимизированного состава сырьевой смеси КГВ получен гипсобетон с прочностью на сжатие 13,3 МПа и коэффициентом размягчения 0,44, который может быть использован для изготовления стеновых блоков.

ОЦЕНКА ВОЗДЕЙСТВИЯ НА ОКРУЖАЮЩУЮ СРЕДУ ДЕЗИНФИЦИРУЮЩИХ ВЕЩЕСТВ

2024-04-16T10:17:57+00:00

Сегодня в мире используется большое количество разнообразных дезинфицирующих веществ. По химической природе их можно разделить на органические и неорганические. Каждое из дезинфицирующих веществ имеет свои достоинства и недостатки. В данной статье нами проведен анализ воздействия на окружающую среду пяти различных дезинфицирующих веществ: гипохлорита натрия, гипохлорита кальция, хлорной извести, хлорамина и (как альтернативный вариант) раствора озона в воде. В качестве диапазона анализируемых этапов жизненного цикла выбраны: получение/синтез дезинфицирующего вещества, предварительная подготовка рабочего раствора, процедура дезинфекции. Каждый этап охарактеризован по ряду показателей: сырье и материалы, затраты энергии, вспомогательные вещества, выбросы, сбросы, образование отходов. Итоговое сравнение воздействия на окружающую среду выбранных дезинфицирующих веществ осуществлялось в программе SimaPro. Согласно результатам оценки наибольшее воздействие на окружающую среду оказывают хлорная известь и гипохлорит кальция. Наименьшее – использование водных растворов озона.

СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ ЭФФЕКТИВНОСТИ ДЕЗИНФЕКЦИИ ПОВЕРХНОСТЕЙ В ВОДНЫХ РАСТВОРАХ ОЗОНА И ГИПОХЛОРИТА НАТРИЯ

2024-04-16T10:30:47+00:00

Дезинфекция поверхностей различного функционального назначения – актуальная мера для инактивации микроорганизмов и вирусов. Данная процедура используется практически повсеместно – от сооружений водоподготовки до медицинских учреждений и общественных объектов. Наиболее распространенными дезинфицирующими средствами, рекомендуемыми ВОЗ, являются хлорсодержащие вещества. Однако известно, что озон – более сильный окислитель. В данной статье представлены результаты сравнительного анализа эффективности инактивации дрожжеподобных грибов Candida albicans, а также грамположительных Bacillus subtilis и грамотрицательных бактерий Escherichia coli. Для исследований использовали растворы озона в воде с концентрацией 0,5–1,5 мг/л и растворы гипохлорита натрия с концентрацией активного хлора 50–150 мг/л. В качестве субстратов – стальнуые и полимерные пластинки. Сравнение критерия СТ при соотношении NaClO к акватированному озону при ЛД50 показывает, что наименьшая разница (~ в 100 раз) составляет при инактивации Candida albicans, максимальная (до 230 раз) – при инактивации Bacillus subtilis.