Оценка методов минимизации технологических энергопотерь в строительстве Текст научной статьи по специальности «Строительство и архитектура»

практической конференции «Состояние и перспективы развития сельскохозяйственного машиностроения» «Интерагромаш-2016» Ростов-на-Дону, 2016, С.425-429.

© Тагиев Р. Б., Тулаев А.А., Наточий А. А., 2016

УДК 62

Творогов Александр Владимирович

Студент Мытищ. ф-л, НИУ МГСУ, г. Москва, РФ E-mail: [email protected]

ОЦЕНКА МЕТОДОВ МИНИМИЗАЦИИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ЭНЕРГОПОТЕРЬ

В СТРОИТЕЛЬСТВЕ

Аннотация

В данной статье рассмотрен подход к вопросу минимизации энергопотерь в строительстве при проектировании строительных конструкциях. Показана зависимость количественных показаний диссипации энергии бетона от его состава, условий набора прочности, которые в совокупности влияют на силовое сопротивление деформированию и разрушению бетонов в строительных конструкциях.

Ключевые слова

Бетон, прочность, диссипация, напряжения, сопротивление, разрушение.

Сегодня остро стоит проблема минимизации энергопотерь в различных отраслях и вытекает в необходимость баланса потребления природных ресурсов и загрязнения окружающей среды с хозяйственной деятельностью биосферы. Среди неотложных мер спасения важнейшее место занимает энергосбережение. Причем речь должна идти уже не об оптимизации энергопотребления, а о его минимизации. Основной задачей ресурсосбережения, как науки, является экономия материальных ресурсов. Экономить можно по-разному: можно их меньше тратить (для этого устанавливают нормы), а можно внедрять новые технологии [5, с.352], [6, с.148], [8, с.44] [9, с.10]. Здесь могут иметь место различные энергетически эффективные подходы к фактической оценке длительной прочности строительных конструкций [16, с.1005] и к конструктивным формам конструкций зданий и сооружений [13, с.358].

В технологической части жизнедеятельности значимые успехи в решение этой задачи достигнуты в большинстве производственных отраслей, в жилищно-коммунальном хозяйстве, на транспорте и коммуникационных системах [1, с.37] [14, с.11]. И вместе с тем совершенно не развиты направления управления технологическим энергопотреблением предприятий строительными методами. Сущность этих методов заключается в том, что при длительном динамическом нагружении зданий и сооружений меняя статические схемы и сечения конструкций, можно регулировать распределение усилий, собственные частоты и, следовательно, напряженные состояния элементов [2, с.48][10, с.530]. Это, в свою очередь, в условиях реальной неизбежности физической нелинейности и, в большей части, необратимости деформирования твердых тел значительно меняет количество гистерезисно диссипированной энергии, в каждом дискрайним объеме материала и, следовательно, в целом в сооружении [7, с.162].

Поскольку указанная диссипация энергии является решающим фактором гашения свободных колебаний и определяет основной расход энергии на поддержание вынужденных колебаний [3, с.26], постольку управление технологическими энергопотерями предприятий строительными методами перспективно и продуктивно. Экспериментально подтвержденная экономия энергии такими методами равна 12-15% от общего расхода энергии.

_МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ «СИМВОЛ НАУКИ» №4/2016 ISSN 2410-700Х_

Существует теория сопротивления строительных конструкций, разработанная под руководством профессора В.М.Бондаренко на основе диссипации энергии в структуре бетона при деформировании [11, с.52] [12, с.4], которая позволяет при расчете железобетонных конструкций максимально снижать затраты на производство железобетонных конструкций при надежном проектировании обеспечивать их долговечность. Дальнейшее развитие этой теории позволит оценивать действительную работу железобетонных элементов под нагрузкой в различные временные этапы и разработать современный расчетный аппарат с целью снижения материалоемкости производства [15, с.23].

В строительных конструкциях наблюдается изменение уровня напряженно-деформированного состояния при различных условиях эксплуатации, изменяющееся, как по координатам трехмерного пространства, так и времени. В композитных конструкциях, состоящих из двух материалов, в частности арматурной стали и бетона, данный процесс сопровождается проявлением свойств ползучести в различных направлениях при различных видах напряженного состояния и дополнительно осложняется процессом перераспределения усилий во времени.

Следовательно, при сложном деформированном состоянии в условиях вибрационных воздействий, количество энергии поглощаемой в процессе деформирования изменяется, как за один цикл колебаний, так и в течение всего процесса деформирования. Количество поглощенной энергии за все время деформирования конструкции путем интегрирования по всему объему V, происходящее за n=(t-to)/T - циклов колебаний можно записать:

и = ЧгW\AWdV ■ (i)

1 V

где: V - объем конструкции, t-to - период времени деформирования конструкции, Т - период колебаний.

В случае использования метода интегральных оценок в комбинации с методом конечного элемента [4, с.19] интегрирование по всему объему деформируемого тела можно заменить суммированием по всем ячейкам конечно-элементной сетки:

t—t b h 1

U =-0YuY^^W-Ab-Ah-Al , (2)

T ooo

где b - ширина, h - высота, l - длина конструкции.

Еще большего упрощения можно добиться при разбивке области деформирования на ячейки с равными гранями, т.е. когда Ab=Ah=Al=h\

+_^ h h h

U =-0 XXXAW-Ah-Ah-Ah . (3)

T ooo

Регулирование процессом энергопоглощения в железобетонной конструкции с целью снижения негативного воздействия вибрации возможно изменением напряженно-деформированного состояния с помощью варьирования расчетной схемы, методами армирования или каких-либо других технологических и конструктивных мероприятий.

Список использованной литературы:

1 Барабанова Т.А. Повышение эффективности формирования технологической документации // Сметно-договорная работа в строительстве. 2015. № 11. С. 37-39.

2 Берлинов М.В. Расчет конструкций каркаса зданий при динамических воздействиях от промышленного оборудования // Промышленное и гражданское строительство. 2004. № 6. С. 48-49.

3 Берлинов М.В. Учет энергопоглощения железобетонных конструкций в условиях нелинейного трехмерного деформирования // Бетон и железобетон. 2006. № 6. С. 26-29.

4 Берлинов М.В. О расчете железобетонных конструкций при трехмерном динамическом деформировании // Бетон и железобетон. 2004. №6. С.19-22.

5 Берлинов М.В., Воронкова М.Г., Гапов О.Л., Еремин Э.А. Использование метода конечных элементов при расчете железобетонных конструкций с учетом нелинейности и реологии деформирования // Естественные и технические науки. 2014. № 9-10 (77).С.352-354.

6 Берлинова М.Н., Берлинов М.В., Творогов А.В. К вопросу обеспечения прочности бетона методом термодинамики // Научное обозрение. 2015 г. №22. С. 148-152.

7 Берлинова М.Н., Берлинов М.В., Творогов А.В. Энтропийный критерий прочности бетона в строительных конструкциях // Научное обозрение. 2015 г. №22. С. 162-166.

8 Берлинова М.Н., Бобров В.В. Аналитическое определение границы микроразрушений бетона с учетом условий твердения, вида напряженного состояния и усадки в защитном слое // Жилищное строительство. 2014. № 7. С. 44-47.

9 Берлинова М.Н., Бобров В.В. Оценка влияния деструктивных процессов на длительную прочность бетона // Промышленное и гражданское строительство. 2014. № 6. С. 10-13.

10 Берлинова М.Н., Творогов А.В. Режимная прочность бетона в строительных конструкциях // Естественные и технические науки. 2015. № 6 (84). С. 530-532.

11 Бондаренко В.М., Творогова М.Н., Исаева Е.М. Практический расчёт силового сопротивления сжатых железобетонных стержней, повреждённых коррозией // Вестник отделения строительных наук РААСН / Владивосток. 2006. Выпуск 10. С.52-56.

12 Бондаренко В.М., Бунькин И.Ф., Римшин В.И., Творогова М.Н. и др. Конструктивная безопасность реконструируемых зданий и сооружений. Отчет по НИР (НИП МО РФ). М.: МИКХиС, 2003.

13 Зверяев Е.М., Берлинова М.Н., Ким А.Л. Оценка критерия прочности бетона на примере аналогии теорий цилиндрических оболочек и балок // Естественные и технические науки. 2014. № 9-10 (77). С. 358-360.

14 Король Е.А. Деформационная модель для расчета трехслойных железобетонных элементов//Известия высших учебных заведений. Строительство. 2004. № 5. С. 11-17.

15 Назаренко В.Г., Творогова М.Н., Луканцов П.Н. О построении функций старения бетона // Бетон и железобетон. 2010. №6. С.23-24.

16 Творогов А.В. Диаграммы деформирования бетонов // Строительство - формирование среды жизнедеятельности : сб.тр. XVIII Междунар. межвуз. науч.-практ. конф. студентов, магистрантов, аспирантов и молодых ученых. М., 2015. С. 1005-1007.

© Творогов А.В., 2016

УДК 631.674

Хажметов Лиуан Мухажевич

доктор. техн. наук, профессор Кабардино-Балкарский ГАУ,

Езаов Анзор Клишбиевич канд. с.-х. наук, доцент Кабардино-Балкарский ГАУ, Сасиков Анатолий Сергеевич канд. техн. наук, доцент Кабардино-Балкарский ГАУ,

г. Нальчик, РФ Е-mail: [email protected]

ТЕХНОЛОГИИ И ТЕХНИКА МЕЛКОДИСПЕРСНОГО ДОЖДЕВАНИЯ

Аннотация

В статье проанализированы технологии и технические средства для проведения мелкодисперсного дождевания плодовых насаждений на горных склонах. На основании оценки положительных и отрицательных сторон существующих технических средств показано, что существует настоятельная