Том 8, № 2 (2017)
- Год: 2017
- Статей: 13
- URL: https://ered.pstu.ru/index.php/CG/issue/view/73
- DOI: https://doi.org/10.15593/cg.v8i2
МЕРЫ БЕЗОПАСНОСТИ ПРИ ПРОИЗВОДСТВЕ РАБОТ НА ДВУСКАТНЫХ КРЫШАХ
Аннотация
Объектом исследования являются меры безопасности при производстве работ на двускатных крышах. Техническое обслуживание и ремонт двускатных крыш - это обязательный элемент в процессе эксплуатации здания. По ним проходят различные виды коммуникаций (линии электропередач, линии связи и др.). Работы на двускатных крышах всегда сопряжены с опасностью падения с высоты, так как крыша имеет наклон и существует риск с нее сорваться. Более 25 % от общего количества несчастных случаев в строительстве связаны с падением с высоты. Падение с крыши входит также в статистику отраслей связи и электроэнергетики. В действующей нормативной документации по охране труда и устройству крыш имеются требования к наличию систем обеспечения безопасности на крышах, но они носят общий характер. Конкретные требования безопасности должны быть определены при разработке проекта здания (крыши). Это обусловлено тем, что скатные крыши имеют различную конфигурацию с разным расположением инженерных систем, и в каждом случае решение приходится принимать индивидуально. На практике проектные решения в области обеспечения безопасности работ на высоте осуществить бывает весьма затруднительно. Законодательство по охране труда в настоящее время обязывает при производстве работ на высоте применять страховочные системы. Однако сочетание технических, экономических и организационных проблем при производстве работ на двускатных крышах не всегда приводит в реальных условиях к использованию страховочных систем. В связи с этим степень риска падения с высоты остается значительной. В качестве технического решения, которое поможет решить комплекс вышеуказанных проблем, предлагается при проектировании и строительстве на крыше сразу предусматривать анкерные точки или анкерные линии для крепления страховочных систем при производстве работ.
Construction and Geotechnics. 2017;8(2):5-14
РАСПРЕДЕЛЕНИЕ НАПРЯЖЕНИЙ В ОДНОРОДНОМ ИЗОТРОПНОМ ОТКОСЕ, ОСЛАБЛЕННОМ ГОРИЗОНТАЛЬНОЙ КРУГЛОЙ ВЫРАБОТКОЙ, РАСПОЛОЖЕННОЙ НА УРОВНЕ ЕГО ПОДОШВЫ
Аннотация
Приведены результаты численного исследования методом конечных элементов распределения напряжений в окрестностях выработки круглого поперечного сечения, ослабляющей однородный откос на уровне его подошвы. Все вычисления выполнены при помощи компьютерной программы FEA, имеющей государственную регистрацию. Приведены изолинии компонентов напряжения, возникающих во вмещающем массиве в окрестностях выработки, и эпюры нормального тангенциального напряжения, построенные по ее контуру. Предложено использовать в качестве критерия длительной устойчивости тот, качественным признаком которого является отсутствие на контуре выработки областей нарушенной сплошности, а количественным показателем - величину напряжения σθ в каждой точке контура выработки. Если величина этого напряжения не превосходит значений пределов прочности вмещающего скального грунта при растяжении и сжатии, то считается, что длительная устойчивость выработки обеспечена. При этом сжимающее и растягивающее напряжения считаются соответственно положительным и отрицательным. Если эти условия не выполняются, то запускается механизм перераспределения напряжений в окрестностях выработки, зоны разрушения будут увеличиваться, ее длительная устойчивость не будет обеспечена. Для использования данного критерия на контуре выработки строится эпюра нормального тангенциального напряжения, действующего в каждой его точке. Затем на контуре стоится эпюра расчетного сопротивления грунта при растяжении и сжатии. Если на каких-либо участках контура ординаты этих эпюр окажутся меньше ординат эпюры нормального тангенциального напряжения σθ, то на этих участках контура произойдет разрыхление или дробление грунта, т.е. его разрушение.
Construction and Geotechnics. 2017;8(2):15-26
ПРОБЛЕМЫ МИКРОКЛИМАТА УЗЛОВ СВЯЗИ И ТЕЛЕКОММУНИКАЦИОННЫХ ЦЕНТРОВ
Аннотация
Любые современные коммуникационные центры оснащены различным электронным оборудованием, составляющим ядро его информационной системы. Система кондиционирования таких помещений должна отвечать самым высоким требованиям надежной эксплуатации для соблюдения требований непрерывности работы, независимости от сезона и постоянного поддержания оптимальных условий микроклимата данных помещений. В связи с этим изготовители компьютерного и телекоммуникационного оборудования устанавливают допуски изменения микроклиматических параметров воздушной среды, которые обеспечивают оптимальные условия работы технических средств. Для большинства технических средств оптимальные температурно-влажностные параметры воздуха, обеспечивающие надежный технологический процесс управления и обработки данных, находятся в достаточно узком диапазоне значений. В статье выявлены проблемы, которые встречаются при эксплуатации узлов связи и телекоммуникационных центров, если не соблюдаются оптимальные параметры. Приведены требования к климатическому оборудованию, которые определяются согласно требованиям к самому технологическому оборудованию. Все требования в той или иной мере определяют комплектность поставляемых систем вентиляции и кондиционирования. По характерным требованиям и назначению технологического помещения их разделяют на две группы. К первой группе относятся помещения, оборудование в которых требует регулирования температурно-влажностного режима, и системы кондиционирования в таких помещениях должны быть надежными и пригодными к круглогодичной эксплуатации. Ко второй группе технологических помещений относятся те, где эксплуатируется оборудование с менее жесткими требованиями к температурному режиму и где не требуется регулирование влажности. В ряде случаев для повышения надежности системы технологического кондиционирования применяется установка резервного оборудования. В таких системах важны равномерная выработка ресурса кондиционеров и автоматическое включение резервного оборудования при отказе основного. Для наглядности в статье представлена система управления кондиционерами при использовании резервного агрегата, исследованы их функции. Подробно рассмотрены кондиционеры точного контроля Montair и Uniflair, которые разработаны специально для систем телекоммуникаций и способны обеспечить точное поддержание оптимальных рабочих параметров и высочайшую степень надежности вне зависимости от условий наружной среды.
Construction and Geotechnics. 2017;8(2):27-35
МЕТОДЫ ОБЕЗЗАРАЖИВАНИЯ ВОДЫ В ПЛАВАТЕЛЬНОМ БАССЕЙНЕ
Аннотация
Установлено, что вода в плавательных бассейнах биологически активна, и каждый день органические и неорганические вещества неизбежно попадают в нее, поступая из окружающей среды или заносясь купающимися. Если не предпринимать меры, направленные на защиту качества воды бассейнов, то в очень скором времени вода станет мутной, потому что, не подвергаясь обработке в бассейне, она представляет собой идеальную среду для роста бактерий и водорослей. Всем известно, что вода способна влиять на здоровье человека. Содержание в воде большого количества загрязнителей может привести к неприятным и опасным последствиям, например, раздражению на коже и слизистых оболочках, а также при попадании внутрь - к расстройствам ЖКТ и других органов. В связи с этим существуют определенные санитарные нормы и осуществляется регулярный контроль за состоянием воды в общественных бассейнах, а также в обязательном порядке производится комплекс мероприятий по подготовке воды и уходу за ней. В данной статье определены основные источники попадания загрязняющих веществ в плавательные бассейны, а также рассмотрены последствия загрязнения воды при отсутствии надлежащей ее подготовки. Приведены основные требования к качеству воды в бассейнах, а также проведен сравнительный анализ плавательных бассейнов Перми и городов Пермского края по ряду показателей. Рассмотрен комплекс мероприятий по подготовке воды. Основное внимание уделено изучению методов обеззараживания (реагентных, безреагентных и комбинированных), применяемых в бассейнах, и эффективности их использования. Каждый из описанных методов по-своему действует на микроорганизмы за счет разной степени активности и окислительной способности реагентов.
Construction and Geotechnics. 2017;8(2):36-51
ОЧИСТКА ВЫСОКОКОНЦЕНТРИРОВАННЫХ СТОЧНЫХ ВОД ПРОМЫШЛЕННЫХ ПРЕДПРИЯТИЙ ОТ ФЕНОЛОВ
Аннотация
Статья посвящена анализу методов очистки высококонцентрированных сточных вод промышленных предприятий от фенолов, позволяющих сбросить стоки в централизованную систему водоотведения. Были рассмотрены следующие методы очистки сточных вод: физико-химические (адсорбция, эвапорация, экстракция), термоокислительные (жидкофазное окисление и парофазное каталитическое окисление), термический (выпаривание), биохимический, а также комплексный. Рассмотрены условия ведения процессов очистки сточных вод от фенолов (различная температура, рН среды, давление), используемые реагенты и возможность очистки от других веществ, содержащихся в сточных водах. Для некоторых методов представлены схемы очистки высококонцентрированных сточных вод от фенолов. Анализ выполнен в виде сравнительной таблицы, в которой указаны начальные и конечные концентрации фенола, необходимое для проведения процесса оборудование, а также достоинства и недостатки каждого метода. В результате анализа были сделаны выводы об эффективности данных методов в зависимости от исходных концентраций фенола в сточных водах. Было установлено, что многие методы могут очищать стоки с высокими концентрациями фенола, но, с другой стороны, не все методы способны очистить до норм сброса в централизованные системы водоотведения. После некоторых методов необходима доочистка сточных вод. В этом случае возможно использование биохимического метода. Окончательный выбор метода будет зависеть как от технико-экономических показателей, так и от требований к остаточным концентрациям фенола в сточных водах.
Construction and Geotechnics. 2017;8(2):52-63
РАЗВИТИЕ ТЕХНОЛОГИИ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД МАЛЫХ НАСЕЛЕННЫХ ПУНКТОВ
Аннотация
В настоящее время повсеместно функционирует множество малых населенных пунктов, отдаленных от централизованных систем водоотведения, с собственными биологическими очистными сооружениями. В последние годы в связи с ужесточением требований к сбросу сточных вод в водоемы не все действующие очистные установки могут обеспечить требуемую степень очистки. Концентрации сточных вод на выпусках в водоемы превышают предельно допустимые по нескольким показателям: БПК, содержание взвешенных веществ, концентрации соединений азота и фосфора. В связи с этим в настоящее время совершенствование технологии очистки бытовых сточных вод с небольшими расходами является весьма актуальным. Проанализированы способы улучшения качества очистки бытовых сточных вод по проблемным компонентам. Технология развивается в двух основных направлениях: совершенствование биологической очистки и доочистка биологически очищенных сточных вод. Биотехнология является самой экологически чистой. Тем не менее ее реализация связана с дополнительными крупными энергозатратами, а также с необходимостью строгого соблюдения оптимального режима процесса, что на малых очистных установках обеспечить довольно сложно. Более рациональным решением в таких условиях является доочистка биологически очищенных сточных вод на зернистых фильтрах с предварительной обработкой коагулянтом. Предложен вариант реконструкции канализационных очистных сооружений конкретного объекта - детского образовательного комплекса в Пермском крае. Рекомендовано существующий блок биологической очистки изменению не подвергать, для снижения концентраций примесей - предусмотреть стадию доочистки сточных вод. Блок доочистки включает в себя песчаный фильтр, а также реагентное хозяйство для приготовления раствора сернокислого алюминия. Предложенная схема позволит обеспечить очистку сточных вод до ПДК сброса в рыбохозяйственный водоем.
Construction and Geotechnics. 2017;8(2):64-74
О НАПРЯЖЕННО-ДЕФОРМИРОВАННОМ СОСТОЯНИИ УПРУГОЙ ПОЛУПЛОСКОСТИ ПРИ НЕЛИНЕЙНОМ ПЕРЕМЕЩЕНИИ УЧАСТКА ЕЕ ГРАНИЦЫ
Аннотация
Приведено замкнутое аналитическое решение задачи линейной теории упругости о распределении напряжений и деформаций в однородном изотропном грунтовом массиве при таком перемещении участка ее границы, когда линия прогиба может быть аппроксимирована полиномом второй степени. Решение получено на основе применения методов теории функций комплексного переменного, разработанных Г.В. Колосовым и Н.И. Мусхелишвили. В формулы, определяющие численные значения компонентов напряжения и деформации, в явном виде входит величина коэффициента бокового давления грунта, что является существенно важным при рассмотрении напряженно-деформированного состояния оснований фундаментов, сложенных различными типами грунтов. Картины изолиний напряжения и деформации могут быть построены в любой стандартной математической компьютерной среде. В работе приведены соответствующие иллюстрации. Показано, что частными случаями полученного решения являются решения задач о равномерном и изменяющемся по линейному закону перемещениях участка границы полуплоскости. При вертикальном перемещении участка границы полуплоскости нормальные напряжения и деформации принимают одинаковые значения в точках полуплоскости, симметричных относительно оси симметрии нелинейного перемещения; при горизонтальном перемещении значения нормальных напряжений и деформаций противоположны друг другу по знаку. Касательные напряжения и деформации при вертикальном и горизонтальном перемещениях принимают значения, противоположные по знаку нормальным напряжениям и деформациям.
Construction and Geotechnics. 2017;8(2):75-86
К РАСЧЕТУ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ЖЕЛЕЗОБЕТОННОГО ФУНДАМЕНТА С ГРУНТОВЫМ ОСНОВАНИЕМ ПРИ ПРЕДЕЛЬНОЙ НАГРУЗКЕ
Аннотация
Описаны нормативные методы расчета фундаментов и оснований, где основание рассчитывается отдельно от фундамента, а фундамент рассчитывается без учета грунтового основания, т.е. не учитывается их совместное взаимодействие, а эпюра контактных напряжений принимается как равномерно распределенная. Рассмотрены экспериментальные данные, полученные в результате лотковых испытаний штампов и моделей фундаментов. Результаты экспериментов доказывают, что эпюра контактных напряжений не является равномерно распределенной, а изменяется в процессе нагружения и концентрируется вдоль оси фундамента при максимальной нагрузке. Для пластической системы в теле железобетонного фундамента статически допустимое поле напряжений существует, если максимальный изгибающий момент в плитной части фундамента не превышает предельного момента, а сдвигающие и растягивающие силы по поверхности призмы продавливания не превышают потенциальных удерживающих. Предложен метод расчета армирования плитной части фундамента, при котором разрушение изгибом и продавливанием происходит при одинаковой предельной нагрузке с учетом прочностных характеристик грунтового основания. Делается предположение о разрыве эпюры контактных напряжений под подошвой гибкого железобетонного фундамента в точке, разделяющей активное и пассивное давление грунта под плитной частью фундамента. Представленный метод позволит уменьшить расход арматуры и бетона в сравнении с нормативным методом, так как при расчете нормативным методом несущая способность превышает предельную нагрузку в 2-3 раза в зависимости от характеристик грунтового основания. Приведен пример расчета гибкого железобетонного ленточного фундамента вышеизложенным методом.
Construction and Geotechnics. 2017;8(2):87-95
НАПРЯЖЕННО-ДЕФОРМИРОВАННОЕ СОСТОЯНИЕ ОСНОВАНИЙ ФУНДАМЕНТОВ ГЛУБОКОГО ЗАЛОЖЕНИЯ
Аннотация
Приводятся постановка, аналитическое и численное решения задачи для количественной оценки осадки фундамента глубокого заложения с учетом глубины его заложения на основе интегрирования задачи Мелана. Определяются компоненты напряженно-деформированного состояния (НДС) по результатам аналитического решения с помощью программного комплекса MathCAD, а также по результатам численного моделирования НДС основания методом конечных элементов (МКЭ). Предлагается формула для оценки степени приближения к предельному состоянию, необходимая для анализа НДС основания фундамента глубокого заложения. Показано, что в этом случае несущая способность основания больше, чем при учете эквивалентной боковой пригрузки, а осадка фундамента меньше.
Construction and Geotechnics. 2017;8(2):96-103
ИЗМЕНЕНИЕ ВОДОПРОНИЦАЕМОСТИ ТОРФЯНЫХ ГРУНТОВ ВО ВРЕМЕНИ
Аннотация
Представлены результаты длительных лабораторных исследований водопроницаемости сфагнового торфа. Опыты выполнялись на фильтрационных установках, обеспечивающих возможность учета фильтрационной анизотропии. Получено, что в течение 16 месяцев наблюдается снижение водопроницаемости торфа в 2,7-4,0 раза.
Construction and Geotechnics. 2017;8(2):104-108
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИЗУЧЕНИЕ РАБОТЫ ПЕСЧАНОГО ОСНОВАНИЯ ДВУХ ШТАМПОВ ПРИ ИХ РАЗДВИЖКЕ
Аннотация
Авторами проведена серия опытов по изучению нормальных напряжений в песчаном массиве под жесткими штампами при различной раздвижке. Месдозы располагались в основании до глубины 2,0 b (ширины фундамента) с шагом 0,25 b . Выполнен анализ взаимовлияния близкорасположенных штампов и анализ изменения нормальных напряжений в различных точках во всем интервале нагружения, вплоть до разрушения основания с потерей устойчивости штампов и выпором грунта из под моделей. Приведены графики изменения осадки при возрастании нагрузки, и выполнен анализ предельной нагрузки и осадки штампов при различной раздвижке.
Construction and Geotechnics. 2017;8(2):109-118
УСИЛЕНИЕ ЛЕНТОЧНОГО ФУНДАМЕНТА СПОСОБОМ ПОДВЕДЕНИЯ ФУНДАМЕНТНОЙ ПЛИТЫ С НЕСЪЕМНОЙ ОПАЛУБКОЙ
Аннотация
Объектом исследования являются способы усиления существующих конструк-ций ленточных фундаментов. С целью разработки эффективной конструкции уси-ления ленточных фундаментов предлагается новая модель, являющаяся синтезом известных способов усиления и нового предложения использования профилиро-ванных листов в совокупности с монолитными элементами, позволяющая учитывать реологические процессы в грунтах основания при выполнении мероприятий по конструктивному усилению. Суть решения по усилению существующих монолитных железобетонных ленточных фундаментов состоит в их объединении монолитной железобетонной плитой, разделенной профилированным листом по высоте на две части (верхнюю и нижнюю) с инъекционными скважинами для нагнетания твердеющего раствора непосредственно под несъемную опалубку из профилированного листа. Для того чтобы фундаментная плита вступила в работу с грунтом подвальной части здания сразу при усилении, а не спустя значительное время и при дополнительных осадках, которых мы хотим избежать, предлагается нагрузку от здания передавать на саму плиту через узлы сопряжения с существующей конструкцией ленточных фундаментов. Для этого монолитную фундаментную плиту следует включить в работу посредством нагнетания в пространство между верхней и нижней частями устроенной фундаментной плиты усиления, разделенной профилированным листом твердеющего состава. Это позволит создать давление, действующее с одной стороны на грунт подвальной части через нижнюю часть плиты, уплотняя его, а с другой стороны - на верхнюю часть фундаментной плиты, поднимая ее и включая в работу всю конструкцию усиления фундамента. Результатом исследований является оформляемое патентное решение на конструкцию усиления ленточных фундаментов.
Construction and Geotechnics. 2017;8(2):119-122
ВЛИЯНИЕ ФОРМЫ И РАЗМЕРОВ ПОПЕРЕЧНОГО СЕЧЕНИЯ ПОДЗЕМНОЙ ВЫРАБОТКИ НА ВЕЛИЧИНУ ОСАДКИ ДНЕВНОЙ ПОВЕРХНОСТИ
Аннотация
Приведены результаты анализа влияния на осадки дневной поверхности формы поперечного сечения, глубины заложения и поперечных размеров подземной выработки при разных численных значения коэффициента бокового давления вмещающего грунта. Рассмотрены особенности изменения величин вертикальных перемещений точек земной поверхности, расположенных на оси симметрии выработки, для сечений выработок в форме квадрата, половины эллипса, окружности и дельтоиды в зависимости от их геометрических размеров, глубины заложения и величины коэффициента бокового давления вмещающего массива. Представлены графики изменения величины вертикального смещения точек земной поверхности, лежащей на оси симметрии выработок с сечением в виде квадрата, круга, половины эллипса и дельтоиды по мере увеличения глубины их заложения. Приведенные результаты сопоставлены с результатами работ других авторов. Установлено, что при достижении некоторых значений глубины заложения и размеров поперечного сечения выработки влияние указанных факторов становится существенным и возникает задача об оптимальной форме поперечного сечения выработки, обеспечивающей минимальные по величине осадки земной поверхности.
Construction and Geotechnics. 2017;8(2):123-134