Қазақстан республикасы білім және ғылым министрлігі министерство образования и науки республики казахстан
«Транспортная наука и инновации», посвященная Посланию Президента РК Н.А. Назарбаева
жүктеу/скачать 5,71 Mb. Pdf көрінісі
|
- Бұл бет үшін навигация:
- Материалы XXXIX Республиканской научно-практической конференции студентов
- Основные этапы проектирования
- «Транспортная наука и инновации», посвященная Посланию Президента РК Н.А. Назарбаева «Нҧрлы жол - путь в будущее»
- ЩЕБЕНОЧНО-МАСТИЧНЫЕ АСФАЛЬТОБЕТОННЫЕ СМЕСИ Шамшекбаева И. – студент (г. Алматы, КазАТК)
«Транспортная наука и инновации», посвященная Посланию Президента РК Н.А. Назарбаева «Нҧрлы жол - путь в будущее»
247 Помимо задания на проектирование заказчик должен предоставить исходные данные – материалы геологических и геодезических изысканий, технические условия на подключение инженерных сетей и другие документы. Одной из сложностей при проектировании зданий и сооружений является постоянно меняющееся нормативное регулирование процесса проектирования, находящееся в переходном состоянии от советских норм проектирования зданий и сооружений, многие их которых потеряли актуальность, к современным нормам. В работе по проектированию зданий и сооружений принимают участие архитекторы, инженеры-конструкторы, инженеры-проектировщики, технологи,
инженеры- проектировщики инженерных систем и др. Основные этапы проектирования: - стадия «Предпроектные разработки»; - стадия «Проект»; - стадия «Рабочая документация». Проектные работы выполняются согласно следующим разделам проекта: - Генеральный план и транспорт; - Архитектурно-строительные решения; - Технологические решения; - Инженерное оборудование, сети и системы; - Специальные разделы проекта. Самая важная и ответственная работа в процессе проектирования – разработка
заключается в подборе конструктивной схемы здания, идеально отвечающей его архитектурной модели, разработанной архитекторами и выполнении прочностных расчетов несущих элементов здания. Например, при проектировании многоэтажного здания из железобетонных конструкций, конструкторы должны: 1.
на первом этапе: - выбрать конструктивную схему; - выполнить температурный расчет ж/б каркаса здания для конкретных климатических условий; - расчет параметров температурно-усадочных и осадочных швов здания для определения расстояния между ними; 2. на втором этапе: - выбрать шаг разбиения конструкции здания на конечные элементы; - построить матрицу жесткости и подготовить расчетную модель для проектирования здания; - проверить и откорректировать расчетную модель; - произвести предварительный расчет для выявления и исключения явных ошибок; - выровнять узлы построенной модели и сгенерировать результирующий проект; - смоделировать пилоны и балки; - рассчитать жесткость элементов конструкций здания в первом приближении; - выполнить первый оценочный расчет с целью исключения грубых ошибок; - смоделировать и оценить качество совместной работы всего сооружения (каркаса здания) с его основанием (фундаментом); - смоделировать плитный фундамент и (или) свайное основание здания. 3. на третьем этапе: - определить и проанализировать все возможные виды нагрузок, по степени вероятности их воздействия в процессе эксплуатации здания (постоянные, временные, кратковременные; снеговые, ветровые, гололедные, температурные; нагрузки от людей, автомобилей, мебели, складируемых материалов и стационарного оборудования; вес и давление частей и собственных конструкций здания, вес и давление грунтов, горное «Транспортная наука и инновации», посвященная Посланию Президента РК Н.А. Назарбаева «Нҧрлы жол - путь в будущее»
248 давление, гидростатическое давление, давление газов, жидкостей и сыпучих тел в емкостях и трубопроводах, вес отложений производственной пыли; нагрузки, обусловленные деформациями основания, оттаивания вечной мерзлоты, изменением влажности, усталостью, усадкой и ползучестью материалов, изменение структуры грунта; сейсмические и взрывные воздействия; нагрузки, возникающие в случае пожара, нагрузки от возможных столкновений транспортных средств с частями проектируемого здания и т.д. и т.п.); - выполнить расчет сочетания нагрузок, в том числе вариантов наиболее неблагоприятного и критического сочетания нагрузок. 4. на четвертом этапе: - определяется общая устойчивость здания (рассчитывается критический вес здания, при котором становится возможной потеря устойчивости); - выполняется расчет здания на динамические нагрузки; - расчет ветровых нагрузок с учетом аэродинамики здания и максимально возможных ветровых пульсаций; - учитываются нагрузки от неравномерного промерзания и оттаивания грунта, возможных деформаций основания, нагрузки от людей и грузов внутри здания и др. 5. на пятом этапе выполняются расчеты и вычисления: - длины внецентренно сжатых элементов; влияния случайного эксцентиситета на прочность ж/б элементов конструкций; предварительная оценка перемещений системы; расчет предельных прогибов; расчет плит перекрытий, колонн, стен, балок и проверка подобранного армирования; уточнение перемещений системы с учетом армирования; - нормальных, наклонных и пространственных сечений по предельным состояниям, по действиям продольных и поперечных сил, крутящих и изгибающих моментов; - местного действия нагрузок (местное сжатие, сдавливание, продавливание); - устойчивости формы и положения конструкции; Особенностей образования и раскрытия трещин; - расчеты длин внецентренно сжатых элементов; Определяются: - расчетные площади поперечного сечения арматуры и массы арматуры; - показатели минимального продольного армирования стен и плит; - максимальный процент армирования с учетом последующего возникновения усадочных трещин; - способы анкеровки арматуры, места стыковки и радиусы загиба арматуры в зависимости от свойств арматуры и прочности бетона в месте загиба; - способы стыковки, нахлеста и фиксации арматуры; - выполнение конструирования фундаментных плит, ростверков, колонн, стен и балок.
6. на шестом этапе – конструкторы должны описать технологию укладки и фиксации арматуры, заливки бетона и выдержки его до момента достижения проектной прочности, определить способы температурно-прочностного контроля бетона в процессе заливки. В процессе строительства конструкторы участвуют в проведении авторского надзора. Конечным продуктом проектирования являются детальные чертежи здания, основывающиеся на данных геодезических, геологических и экологических исследований участка строительства. Результатом работ по проектированию зданий и сооружений является проектная документация на строительство здания или сооружения, согласованная в установленном законом порядке с органами местного самоуправления и архитектурного надзора. «Транспортная наука и инновации», посвященная Посланию Президента РК Н.А. Назарбаева «Нҧрлы жол - путь в будущее»
249 Все проектные работы для современного строительства требуют использования специального программного обеспечения, которые могут обеспечить достоверность всех графических решений и точность всех вычислений, например – Google SkethUp, ArchiCAD, 3ds Max и др. Для глубокой конструктивной проработки проектов предназначены программы, которые часто называют CAD-системами.
CПИCOК ИCПOЛЬЗOВAННOЙ ЛИТЕPAТУPЫ 1. Маклакова Т.Г. Архитектура гражданских и промышленных зданий. -М.: Издательство ассоциации строительных вузов, 2004 - 367 с. 2. Кашкина Л.В. Основы градостроительства. - М.:Владос, 2005 - 246 с. 3. Байнатов Ж.Б., Мусаев Т.С. Архитектурные конструкции. - Алматы, КазАТК, Учебное пособие, 2006 -134 с. 4. Казбек-Казиев З.А. Архитектурные конструкции. - М.: «Архитектура-С», 2006, - 192 с.
5. СНиП РК 3.02-03-2003, Жилые здания, Астана КАZGOR, 2003, 217 с. 6. СНиП РК 2.04-01-2001 Строительная климатология - Астана КАZGOR, 2002, 146 с. 7. Шепелев Н.П., Шумилов М.С Реконструкция городской застройки. - М . «Высшая школа», 2000, 173 с. 8. СНиП РК 2.04-03-2002 Строительная теплотехника - Астана КАZGOR, 2002, 117 с.
Шамшекбаева И. – студент (г. Алматы, КазАТК) Дюсенгалиева Т.М., доцент (г. Алматы, КазАТК) Щебеночно-мастичные асфальтобетонные смеси в последнее время завоевали популярность в Казахстане в качестве материала верхнего слоя дорожных покрытий на дорогах с большой интенсивностью движения, в городских улицах и дорогах. Щебеночно- мастичные асфальтобетонные покрытия характеризуются комфортабельностью и безопасными ездовыми качествами, а их текстура отличается шероховатостью и способностью поглощать шум при движении транспортных средств. Жесткая скелетная структура из щебня обуславливает прекрасную сопротивляемость слоя пластическим сдвиговым деформациям, а наличие большого количества битумного вяжущего, который заполняет пространство между каменным материалом, делает щебеночно-мастичный асфальтобетон (ЩМА) более долговечным материалом. Специфика составов и структуры щебеночно-мастичного асфальтобетона предусматривает обязательное присутствие в качестве основных структурных составляющих прочного щебня с улучшенной (кубовидной) формой зерен, «объемного» битума и небольшого количества стабилизирующей (обычно волокнистой) добавки для дисперсного армирования вяжущего. Под «объемным» битумом принято понимать ту часть вяжущего в асфальтобетонной смеси, которая не подвержена структурирующему влиянию дальнодействующих поверхностных сил, действующих на границе раздела фаз. По толщине битумной прослойки, разделяющей минеральные зерна смеси, провести четкую границу между объемным и структурированным битумом практически невозможно. Однако различие между ними существует, так как основное назначение стабилизирующей добавки - удерживать более толстые пленки горячего битумного вяжущего на поверхности щебня и предотвращать его отслоение и вытекание из смеси при высоких технологических температурах приготовления, транспортирования и укладки.
«Транспортная наука и инновации», посвященная Посланию Президента РК Н.А. Назарбаева «Нҧрлы жол - путь в будущее»
250 В отличие от асфальтобетонных смесей по ГОСТ 9128-97, содержащих от 50 до 65 % щебня, ЩМАС обладает более высоким его содержанием в пределах (70 - 80) %. В отличие от высокощебенистых смесей открытого типа по ТУ 218 РСФСР 601-83 ЩМАС обладают повышенным содержанием битума (от 5,5 до 7,5 % по массе). Чтобы удержать такое количество горячего битума на поверхности щебня, необходимо обязательное присутствие в смеси специальных стабилизирующих добавок типа волокон. ЩМА
представляет самостоятельную разновидность асфальтобетона, обеспечивающую, в отличие от других
типов смесей,
одновременно водонепроницаемость, сдвигоустойчивость и шероховатость устраиваемого верхнего слоя покрытия. Остаточная пористость уплотненного слоя ЩМА может составлять менее 1 %, но при этом показатели сдвигоустойчивости и шероховатости покрытия остаются на достаточно высоком уровне. Оригинальная спецификация материала позволяет производить его укладку тонкими слоями, соответственно на 1 м 2 поверхности требуется меньшее количество этой высококачественной асфальтобетонной смеси. Поэтому по сравнению с традиционными верхними слоями дорожных покрытий, ЩМА становится рентабельным, хотя и содержит в своем составе более дорогие и качественные материалы. Процесс приготовления и укладки ЩМАС технологичен, экономичен и не требует каких-либо специальных дополнительных устройств. Покрытие имеет
прекрасные эксплуатационные характеристики, долговечно. Стабилизирующую добавку вводят, как правило, в минеральную часть смеси перед объединением ее с битумом. Добавка призвана исключить отслоение и отекание вяжущего при хранении и транспортировании горячей смеси, а также улучшить однородность и физико-механические свойства ЩМА. Добавление стабилизатора в приготавливаемую смесь может производиться как вручную, так и с помощью специальных систем дозирования. Для уменьшения вероятности ошибки и снижения трудоемкости работ было рекомендовано потребное количество стабилизирующей добавки (2,0 - 5,0 кг на 1 т смеси) дозировать с допускаемой погрешностью, используя специальные дозирующие системы объемного или весового типа. В последующем дозирование гранулированной стабилизирующей добавки осуществляли автоматически из силосной башни или контейнера. При использовании системы объемного дозирования стабилизирующая добавка из контейнера или силосной башни вместимостью 3 - 4 м 3 через роторное дозирующее устройство поступает в пневматический конвейер и по трубопроводу подачи диаметром 150 мм подается в циклон с встроенной загрузочной воронкой и датчиком наличия материала. Далее добавка через автоматический клапан выпускного отверсти я попадает в трубопровод подачи материала в смеситель. Система весового дозирования отличается от объемного дозатора тем, что добавка из контейнера или силосной башни с помощью шнекового конвейера вначале подается в весовой бункер, где дозируется, а уже затем поступает в трубопровод пневматического конвейера. Дальнейшая схема прохождения материала, как и в системе объемного дозирования. В обеих системах дозирования в нижней части контейнера или силосной башни монтируется датчик контроля прохождения материала, который автоматически включает вибратор, установленный на нижней наклонной стенке контейнера или силосной башни, при возможном отсутствии поступления материала. Вибратор побуждает добавку перемещаться в контейнере или силосной башне в случае ее зависания. Еще одним вариантом дозирования стабилизатора является использование линии подачи в смеситель крошки старого асфальтобетона, являющейся штатным оборудованием на современных смесительных установках Спецификой щебеночно-мастичной асфальтобетонной смеси является, в частности, более высокая по сравнению с обычными асфальтобетонными смесями температура «Транспортная наука и инновации», посвященная Посланию Президента РК Н.А. Назарбаева «Нҧрлы жол - путь в будущее»
251 приготовления. Это связано, с одной стороны, с изменением реологических свойств и температурной чувствительности смеси, а с другой стороны, с тем, что она укладывается, как правило, более тонкими слоями, поэтому склонна к быстрому охлаждению. Технологический процесс приготовления смеси в смесителях периодического действия включает следующие основные операции: - подготовку минеральных материалов (подачу и предварительное дозирование, высушивание и нагрев до требуемой температуры, пофракционное дозирование); - подачу холодных минерального порошка и стабилизирующей добавки, дозирование их перед подачей в смеситель; - подготовку битума (разогрев и подачу при необходимости из битумохранилища в битумоплавильню, выпаривание содержащейся в нем влаги и нагрев до рабочей температуры, в необходимых случаях введение поверхностно-активных веществ и других улучшающих добавок, дозирование перед подачей в смеситель); - «сухое» перемешивание горячих минеральных материалов с холодным минеральным порошком и стабилизирующей добавкой; - перемешивание минеральных материалов с битумом и выгрузку готовой асфальтобетонной смеси в накопительный бункер или автомобили-самосвалы. Технологический процесс приготовления смеси в смесителях непрерывного действия отличается отсутствием отдельного дозирования горячих минеральных материалов и объединением нагрева и перемешивания минеральных материалов с битумом и стабилизирующей добавкой в одном сушильно-смесительном барабане. Фракционированный щебень и песок из отсева дробления подают от места складирования к агрегату питания ленточными транспортерами или фронтальными погрузчиками. Щебень и песок необходимо складировать раздельно на площадке с укрепленным основанием, обеспечивающим хороший водоотвод. Площадка складирования материалов должна иметь разделительные стены высотой не менее 3 м для исключения перемешивания щебня различных фракций и песка между собой. Агрегаты питания оборудуют весовыми или объемными дозаторами для предварительного дозирования холодных и влажных минеральных материалов. Из агрегатов питания минеральные материалы поступают в барабан сушильного агрегата, где они просушиваются и нагреваются до соответствующей температуры. Температура нагрева смеси песка и щебня должна быть примерно на 25 - 30 °С выше требуемой температуры готовой асфальтобетонной смеси, приведенной в табл. 7. По сравнению с приготовлением традиционных асфальтобетонных смесей для плотных асфальтобетонных смесей нагрев минеральных материалов в сушильном барабане рекомендуется повышать примерно на (10 - 20) °С. Если минеральные материалы перед поступлением в сушильный барабан имеют высокую влажность, то добиваться их высушивания и нагрева следует не за счет увеличения подачи топлива в форсунку, а в результате уменьшения подачи влажных материалов в сушильный агрегат. В случае применения поверхностно-активных веществ или активированных минеральных порошков температуру нагрева минеральных материалов рекомендуется снижать на 10 - 20 °С. Нагретые щебень и песок подаются из сушильного барабана в сортировочно- дозирующее устройство, где горячий минеральный материал с помощью системы виброгрохотов разделяется по фракциям, которые размещаются в отдельных отсеках бункера. Из бункеров, в которых накапливаются горячие материалы, они поступают в весовой бункер-дозатор. Дозирование фракционированных горячих материалов осуществляется по массе. Минеральный порошок дозируется в холодном состоянии с помощью общего весового дозатора или с помощью отдельных весов с более высокой точностью взвешивания. Дозируемое содержание фракционированных горячих материалов в смеси назначают исходя из проектного зернового состава смеси, подобранного в лаборатории. Стабилизирующую гранулированную добавку
«Транспортная наука и инновации», посвященная Посланию Президента РК Н.А. Назарбаева «Нҧрлы жол - путь в будущее»
252 рекомендуется вводить в смеситель современной асфальтосмесительной установки на разогретый каменный материал перед или вместе с минеральным порошком, предусматривая «сухое» перемешивание в смесителях циклического действия в течение 15 - 20 с. При последующем «мокром» перемешивании смеси с битумом в течение 10 - 20 с стабилизирующая добавка должна равномерно распределиться в объеме асфальтового вяжущего вещества.
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 1. СНиП РК 03.03-09-2006. Автомобильные дороги. Комитет по делам строительства и жилищно-коммунального хозяйства Министерства индустрии и торговли Республики Казахстан. Астана: 2006. – 50 с. 2. СН РК 3.03-19-2006 «Инструкция по проектированию дорожных одежд нежесткого типа». Комитет по делам строительства и жилищно-коммунального хозяйства Министерства индустрии и торговли Республики Казахстан. Астана: 2006-85с. 3. Технология и организация строительства автомобильных дорог. Н.В. Горелышев. М. Транспорт, 1992 г.
One of the important tasks to be taken into account in the construction of various construction projects of both civil and industrial use is a saving, by reducing heat loss in buildings, industrial equipment and thermal networks. This problem is solved using high- performance insulation products. There are a variety of insulating materials, which are classified by the nature of the raw materials used, shape and appearance, structure, density, hardness and thermal conductivity [1]. Thermal insulators are used for the manufacture of organic, inorganic and mixed materials. It may be fibrous (mineral, glass fiber), granular (perlite, vermiculite), cellular (cellular foam concrete, foam glass) and ceramic materials wide range of phase composition and structural parameters. For the industrialization of various construction works are becoming more and more large-sized rigid insulating products, especially for insulation thermal units, technological equipment and pipelines. The effectiveness and scope of the use of thermal insulation products (materials) are determined by their technical characteristics, which include: thermal conductivity, density, strength, compressibility, water absorption, water vapor permeability, fire resistance, cold resistance, biological stability and the absence of toxic emissions during operation [2]. Very common in recent years received insulating concrete are gas-filled (foam concrete, aerated concrete, aerated concrete) and on the basis of lightweight aggregates (expanded clay, perlite concrete, polystyrene, etc.). Insulating concrete due to their high fire resistance are also used for fire barriers [3-5]. Depending on the type of binder and variations in the composition of the filler, which is used for marshalit, diatomite, flask, berg meal, feldspar, quartz, operating temperature foam is 800 - 1000 ° C [6]. The form and nature of the grain surface siliceous materials that act as fillers porous concrete mass, largely determine the extent and quality of the mechanical coupling component binder and filler in the porous concrete products, and, consequently, the quality of the product. Fireproof thermal insulation - a ceramic material with operating temperature higher than 1500 ° C. These include fire clay, semi-acid, kaolin, high-alumina and Dinas products, as well as chromite, mullite and mullite-siliceous. The density does not exceed 1.4 g / cm 3 . Such thermal insulation products used in the work (unprotected) furnace linings, are not exposed melts |