ivdon3@bk.ru
На сегодняшний день актуализируется вопрос индустриального освоения Северных территорий России. Основной задачей является производство бетон-ных работ, требующих применение специальных методов. Цель текущей статьи стоит в обосновании необходимости разработки программного решения, позволяющего автоматизировать расчет параметров греющего провода при зимнем бетонировании. Автором поднимается вопрос актуальности исполь-зования метода зимнего бетонирования на примере греющих проводов. В работе анализируются аспекты проектирования указанной программы. Научная значимость статьи заключается в возможности использования представлен-ных материалов в качестве базы для создания реального программного решения. Преимущественная часть статьи посвящена именно вопросам создания решения по автоматизации расчета параметров греющего провода при зимнем бетонировании.
Ключевые слова: строительство, программа, автоматизация, греющий провод, зимнее бетонирование, Крайний Север
2.3.3 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами
Предложен математический аппарат для моделирования количественных показателей социального пространства и стратификации. Описаны формулы для вычисления социального статуса, радиуса и объёма власти как характеристик отдельной социальной позиции и величины взаимодействия между позициями. Предложенная формализация отвечает социологическим теориям П.А. Сорокина и П. Бурдье. Предлагается использовать имитационное моделирование для распространения указанного подхода на региональный уровень анализа.
Ключевые слова: аналитико-геометрический анализ, имитационное моделирование, социальное пространство, социальная стратификация
1.2.2 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ
В данной статье рассматриваются перспективы и проблемы развития цифровых технологий в строительной отрасли Российской Федерации. В рамках работы представлены основные законодательные акты и федеральные проекты направленные на цифровизацию строительства в стране, особенности внедрения цифровых технологий на всех этапах жизненного цикла объектов капитального строительства среди которых: информационное моделирование зданий (BIM), их цифровые двойники (Digital Twin), интернет вещей (IoT), с помощью которых создается единое информационное пространство, позволяющее собирать, систематизировать все полученные данные, на основании которых осуществляется управление на различных этапах жизненного цикла.
Ключевые слова: цифровая трансформация, строительство, жизненный цикл здания, BIM-технологии, Digital Twin
2.1.1 - Строительные конструкции, здания и сооружения , 2.3.3 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами
Тенденции современного общества требуют быстрого решения вопросов по восстановлению аварийных зданий и сооружений. Новые методы усиления несущих конструкций зданий нацелены на уменьшение трудозатрат, сроков производства работ и необходимости в сложном оборудовании. В области усиления железобетонных конструкций такими методами являются композитные системы усиления. Хорошо зарекомендовав себя в работе с изгибаемыми и сжатыми элементами, имеются области, где их использование ещё не изучено. К одним и таких являются усиление железобетонных безбалочных перекрытий, в которых нарушен защитный слой бетона. Данная статья посвящена разработке метода усиления композитными материалами, где был нарушен защитный слой бетона. При этом внутренний момент пары сил уменьшает несущую способность элемента порядка 30%. В работе представлены преимущества нового метода композитного усиления и приведён возможный пример его использования на реальном объекте.
Ключевые слова: бетон, железобетон, композитный материал, углеволокно, углепластиковые ламели, углеламинат, гибкость, сжатые элементы, безбалочное перекрытие
В статье описывается разработка системы мониторинга параметров микроклимата помещений. Разработанная система включает аппаратную часть, реализованную на базе платформы Arduino UNO, и программную часть, при разработке которой использовались языки высокого уровня PHP и Python, а также система управления базами данных MySQL. Разработанная система мониторинга была протестирована. Было установлено, что точность показаний и задержки при работе системы лежат в допустимых для рассматриваемой задачи пределах.
Ключевые слова: микроклимат, температура, влажность, Arduino, Ethernet, Python, PHP, QT, Apache, MySQL, база данных
2.3.3 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами
Рассмотрены точки концентрации напряжений в сечениях конструкционных элементов. К ним, в частности, относятся вершины трещин, которые могут появиться как в процессе эксплуатации, так и в результате нарушения технологии их производства. Получены значения коэффициентов интенсивности напряжений в окрестности трещин в рассматриваемых сечениях с угловыми точками контура. Кроме того, проведено исследование показателей в асимптотическом решении задачи теории упругости для тел из изотропных материалов в окрестности угловой точки сечения стержневого элемента конструкции, где стороны (или одна из них) поддерживаются тонким покрытием. На другой стороне угловой области предполагаются различные условия ее подкрепления, в том числе наличие тонкого упругого покрытия. Математически решение задачи приводится к решению трансцендентного характеристического уравнения, то есть к задаче нахождения корней уравнения, которое строится из условия существования ненулевого решения системы линейных однородных уравнений. Были определены характеристики компонент напряжений для различных комбинаций граничных условий, физических и геометрических параметров. Сделаны качественные выводы. В частности, установлены комбинации значений этих параметров, при которых поведение напряжений в угловой точке сечения становится сингулярным.
Ключевые слова: коэффициент интенсивности напряжений, изотропные упругие тела, конструкционный элемент, угловая точка сечения, трещина, тонкое упругое покрытие, граничные условия, характеристическое уравнение, концентрация напряжений
1.1.8 - Механика деформируемого твердого тела , 2.1.9 - Строительная механика
Тенденцией развития архитектур проектирования информационных систем является их усложнение и движение в сторону все большего распределения функций и компонентов системы. Одним из вариантов разработки децентрализованных систем являются системы, основанные на блокчейн - технологиях. В статье рассматривается архитектурный шаблон для приложений, разрабатываемых на базе технологии блокчейн. Рассматриваются основные элементы многоуровневой архитектуры, являющейся основой при построении приложений такого типа. Выделены шесть слоев, которые описывают инфраструктурный уровень, уровени данных, сетевой, консенсуса, прикладной и представления. Проводится краткий анализ основных особенностей и отличий реализации каждого из уровней архитектурного шаблона. По результатам анализа, наиболее специфичные для систем на основе блокчейн компоненты, реализуются на уровне слоев консенсуса и данных.
Ключевые слова: децентрализованное приложение, блокчейн-платформа, информационная система, многоуровневая архитектура, шаблон
1.2.2 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 2.3.1 - Системный анализ, управление и обработка информации
Огромная часть территории России находится в зоне вечной мерзлоты. Обеспечение надежности трубопроводных систем, транспортирующих углеводороды в этих условиях, требует комплексного подхода, учитывающего структуру грунта, особенности методов строительства, температурные характеристики грунта и транспортируемых продуктов. Оценка взаимодействия трубопровода с мерзлым грунтом является важным фактором при проектировании. А обоснование выбора инженерного решения по строительству трубопроводных систем, обеспечивающее их устойчивое положение – одна из задач нашего исследования. В качестве объекта исследования рассмотрен газопровод на месторождении Каменномысское-море. Дано краткое описание особенностей района строительства. Выполнен прочностной расчет, на основании которого приняты конструктивные параметры трубопровода. Проведен сравнительный анализ способов укладки трубопровода, позволивший выявить наиболее удовлетворяющий условиям надежности и экономической эффективности.
Ключевые слова: углеводороды, трубопровод, вечномерзлые грунты, подземная укладка, надземная укладка, прочностной расчет, расчет на устойчивость
Рассмотрена задача управления шаговыми двигателями дорожного принтера с использованием метода нейро-нечеткого управления. Описан алгоритм разработки интеллектуальной системы управления шаговыми двигателями. Получена обучающая выборка по данным переменных, определенных в результате моделирования системы автоматического управления с непрерывным пропорционально-интегрально-дифференцирующим (ПИД) регулятором. Обучение адаптивной нейро-нечеткой системы вывода гибридным методом выполнено с использованием программы MATLAB. Построены переходные характеристики системы управления с непрерывным и нейро-нечетким ПИД-регуляторами. Определены прямые показатели качества рассмотренных систем управления шаговыми двигателями, а также выполнен анализ этих результатов. Использование нейро-нечеткого-ПИД управления шаговыми двигателями позволило получить качественный переходный процесс, подтвержденный в результате вычислительного эксперимента.
Ключевые слова: дорожный принтер, шаговый двигатель, дорожный принтер, шаговый двигатель, передаточная функция, адаптивная нейро-нечеткая система вывода
2.1.5 - Строительные материалы и изделия , 2.3.3 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами
В статье представлены результаты оценки фотобиологической эффективности технологического светодиодного освещения при выращивании растений огурца сорта Святогор F1 в условиях светокультуры. В эксперименте использовались фитооблучатели (ФО) с натриевыми лампами высокого давления типа ДНаТ (контрольный вариант), а также светодиодные ФО комбинированного спектра. На основе проведенных фотобиологических исследований установлено, что вариант спектра излучения ФО2 (где излучения с l= 730 нм было в 3,1 раза больше, а излучения с l = 660 нм в 1,23 раза меньше, чем в спектре излучения ФО3) оказался более эффективным, обеспечивая не только лучшее качество рассады растений огурца, но и более высокую продуктивность. Показана практическая значимость полученных результатов.
Ключевые слова: фитооблучатель, светодиодный источник света, светокультура, фотобиологические исследования, спектр излучения, фотосинтетически активная радиация, фотосинтетическая фотонная облученность, растение огурца
2.3.3 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами , 2.4.11 - Светотехника
Статья посвящена анализу пространственной структуры акустических полей давления и колебательной скорости в гидроакустических волноводах морского шельфа. Рассматриваются волноводы с двумя типами профиля скорости звука: постоянным и имеющим подводный звуковой канал. Дно предполагается в виде переходного слоя с градиентом скорости звука и полупространства. Акустические характеристики слоя принимаются соответствующими илу или песку. Анализируется интерференционная структура поля давления и поля вертикальной компоненты колебательной скорости. Анализируются пространственные законы убывания полей давления и колебательной скорости. Показывается, что интерференционная структура и законы убывания поля давления и вертикальной компоненты колебательной скорости не совпадают.
Ключевые слова: нормальные волны, колебательная скорость, морское дно, интерференционная структура, некогерентное сложение
Монолитная плита – это самый надежный тип фундамента. Конструкция выбирается в том случае, если будущее здание или сооружение будет стоять на участке со сложным грунтом. Рассмотрены три варианта организационно-технологических решений – pебристая фундаментная плита, сплошная фундаментная плита и фундаментная плита коробчатого сечения. Для каждой технологии рассматривается два варианта армирования – стальной и стеклопластиковой арматурой. Анализ существующих технологий устройства монолитной фундаментной плиты, проведенный в первом разделе данной работы показал, что использование этих технологий затрудняется рядом факторов, связанных с конструктивными и технологическими особенностями возводимого объекта. Выбор рациональной технологии устройства фундаментной плиты выполняется путем оценки влияния организационных, технологических и конструктивных факторов. По результатам сравнительного анализа методов устройства фундаментной плиты выявлено, что наиболее рациональной по критерию трудоемкости и стоимости для рассматриваемой конструкции железобетонной плиты 15,6х544 м, является технология № 1 - ребристая фундаментная плита с использованием опалубки МСК и армированием стеклопластиковой арматурой. Анализ полученных зависимостей и расчет коэффициентов показали, что факторы, влияющие на трудоемкость устройства монолитной фундаментной плиты, по степени значимости можно расположить в следующей последовательности: 1) конструктивные характеристики (наличие ребер, сплошная плита или наличие пустот); 2) толщина фундаментной плиты; 3) вид арматуры применяемый для армирования фундаментной плиты; 4) площадь сооружаемой плит.
Ключевые слова: монолитная фундаментная плита, стальная и стеклопластиковая арматура, факторный анализ, трудоемкость и стоимость возведения, производство работ
В статье авторы отмечают, что в настоящее время угрозы, вызовы и риски и связанные с ними глобальные проблемы, и уже острая необходимость в использовании возобновляемых источников энергии выходит на первый план в жизнедеятельности современных обществ. Отдельно отмечается, что в российском обществе необходимо измерять технологический прогресс в сравнении с тем, что наука считает необходимым, а также надо сказать, что в настоящее время нужно учитывать то, что текущая политика в области обеспечения соглашений по климату подвержена правовой неопределенности. Авторами проводится когнитивное моделирование и строится когнитивная модель.
Ключевые слова: глобальные проблемы современности, информационные технологии, когнитивное моделирование, кибероперации
05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ
В данной работе представлена, разработанная авторами настоящей научной статьи, методика расчета по прочности железобетонных внецентренно сжатых стоек по действующей нормативной методике, согласно СП 63.13330.2018. Особенностью данной методики является условие, что, при расчёте по прочности, неизвестна внешняя сила, в свою очередь, нормативная методика, наоборот, ориентирована на вычисление площади поперечного сечения металлической арматуры при условии заранее известной внешней силы. Обратная задача нормами не предусматривается, так как используется в основном в научных целях. Следовательно, разработанная нами методика имеет большую ценность для научно-исследовательских работ, где важным фактором является определение прочности образцов для последующего сравнения с прочностью соответствующих эталонных образцов и разработки новых предложений к методикам расчёта. Для удобства читателя, разработанная методика расчёта представлена в виде примера расчета по прочности одного внецентренно сжатого железобетонного образца, с пояснениями и ссылками на формулы нормативной литературы. Рассчитанный образец был реально изготовлен и испытан в лаборатории кафедры ЖиКК ДГТУ и все его характеристики были найдены опытным путём, следовательно, расчётная методика основывается на сравнении с результатами экспериментальных исследований.
Ключевые слова: сталь, тяжелый бетон, железобетон, испытание, стойка, эксцентриситет, прочность, внецентренное сжатие
В статье рассмотрены различные этапы исследования карьерного песка как компонента цементно-песчаной смеси. Обозначены два масштабных этапа: высушивание и просеивание. Рассмотрен этап сушки для различных слоёв (верхний, средний, нижний) карьерного песка. Приведены результаты влажности навесок песка массой от 100 до 5000 г. для различных слоёв. Рассмотрен этап просеивания для различных слоёв карьерного песка. Опытным путём по нормативным методикам определен гранулометрический (зерновой) состав различных слоёв карьерного песка. Приведены результаты частного и полного остатков для каждого слоя песка. Рассчитаны модули крупности для различных слоёв песка. Проиллюстрировано оборудование, применяемое для высушивания и просеивания карьерного песка. Подтверждена экспериментально теоретическая необходимость предварительных этапов подготовки (высушивание и просеивание) карьерного песка перед использованием в качестве составной части цементно-песчаной смеси для производства кирпича.
Ключевые слова: карьерный песок, высушивание, сушка, просеивание, просев, цементно-песчаная смесь, влажность, гранулометрический состав, модуль крупности
2.1.5 - Строительные материалы и изделия , 2.1.7 - Технология и организация строительства