Техническое проектирование

В учебном пособии рассмотрены вопросы автоматизированного расчета и проектирования строительных металлических конструкций. Изложены технологии и методы математического моделирования. Показаны способы построения расчетных конечно-элементных моделей. Для студентов и магистров строительных специальностей высших учебных заведений, аспирантов и инженерно-технических работников проектных организаций.

Рассматриваются вопросы, относящиеся к производству инженерно-экологических изысканий для строительства тепловых электростанций (ТЭС). Излагаются современное состояние геоэкологической изученности биотопов, относящихся к ТЭС, методические основы инженерно-экологических изысканий. Освещаются результаты, полученные в процессе изыскательских работ на объектах тепловой энергетики. Даются рекомендации по оптимизации инженерных изысканий и их адаптации к задачам экологического проектирования ТЭС и разработки природоохранных мероприятий. Монография рассчитана на специалистов в области инженерных изысканий, проектировщиков ТЭС, энергетиков, а также аспирантов и студентов соответствующих специальностей.

Изложены основы расчета и проектирования металлических конструкций. Рассмотрены общие принципы определения несущей способности элементов конструкций: балок, стоек, ферм, их узлов и соединений. Значительное внимание уделено проектированию каркасов одноэтажных промышленных зданий. Текст снабжен численными примерами расчета таких сооружений. Даны необходимые сведения по некоторым специальным конструкциям, например листовым, сооружениям больших пролетов, комбинированным конструкциям. Приведены основные сведения по технологии изготовления стальных элементов и сварке. Представлены все справочные материалы, необходимые для выполнения курсовых проектов. Для студентов вузов, обучающихся по специальности «Промышленное и гражданское строительство».

В учебнике рассмотрены основы проектирования стальных конструкций, свойства различных сталей, работа стали при различных уровнях и видах нагружений, виды соединений и расчет отдельных конструктивных элементов. Основное внимание уделяется рассмотрению физической сути работы стали, элементов и конструкций, с привлечением доступного математического аппарата. Учебник отвечает классическим представлениям о стальных конструкциях отечественной инженерной школы, с освещением ряда особенностей в изготовлении, расчетах, конструировании европейской инженерной школы. Представлены к рассмотрению варианты оптимизации стальных конструкций. Для студентов строительных специальностей ВУЗов и СУЗов, аспирантов и инженерно-технических работников проектных организаций.

Рассмотрен новый тип сталежелезобетонных конструкций. Выполнен сравнительный анализ различных теорий расчёта пластин на примере плитных железобетонных конструкций с металлическими обоймами. Определена картина напряженно-деформированного состояния плитных неразрезных безбалочных конструкций и их компонентов. Рассмотрено взаимодействие плитных конструкций с грунтовым основанием. Результаты численного эксперимента можно использовать в качестве первого приближения при выборе геометрических характеристик поперечных сечений. Приводятся методика расчёта и дополнительные требования при проектировании плитных сталежелезобетонных конструкций. Для студентов строительных вузов, изучающих безбалочные плитные конструкции, и специалистов в области расчёта и проектирования плитных железобетонных конструкций.

В монографии изложен новый подход к расчету железобетонных стеновых панелей зданий и сооружений с использованием теории сопротивления бетона и железобетона при сжатии и каркасно-стержневого аналога. Предложенные решения можно применять при рассмотрении более широкого круга конструкций и их частей, объединенных в класс коротких высоких элементов – консолей, ростверков, перемычек, подрезок, ригелей, опорных узлов ферм, арок и др., а также в расчетах бетонных и железобетонных элементов при действии местной нагрузки. Поэтому материал монографии рекомендуется использовать в учебном процессе как при рассмотрении общих вопросов теории железобетона, так и при расчете различных конструкций, при выполнении научных исследований бакалаврами, магистрантами и аспирантами, в реальном проектировании, т.к. полученные результаты способствуют получению эффективных решений панелей при обеспечении конструкционной безопасности и эксплуатационной пригодности зданий и сооружений. Кроме того, рассмотренные вопросы способствуют развитию нового направления в общей теории железобетона.

В монографии приведены результаты комплексных исследований штепсельных стыков колонн, включающих разработку теоретических основ сопротивления разрушению и податливости, численное моделирование напряженного состояния и физические эксперименты, по результатам которых предложены методики расчета прочности и деформативности. Учитывая отсутствие в научной и нормативной литературе предложений по расчету и конструированию стыков, изложенный материал может быть использован в учебном процессе при подготовке специалистов-строителей, бакалавров, магистров, а также при проектировании реальных строительных объектов.

Монография представляет собой системное изложение основных аспектов реализации и внедрения новых конструкций, материалов и технологий в проектировании, строительстве, реконструкции, модернизации, капитальном ремонте зданий и сооружений и управлении инвестиционно-строительными проектами. Предлагаемая монография является продолжением активной научной работы авторского коллектива Астраханского инженерно-строительного института, посвящена 20-ти летию института и выполнена коллективом в рамках приоритетной научно-исследовательской работы «Повышение эксплуатационной надежности при совершенствовании проектирования, строительства и реконструкции зданий и сооружений». Монография предназначена для студентов высших учебных заведений, обучающихся по направлению «Строительство», аспирантов, преподавателей Вузов и специалистов в области проектирования, строительства, экспертизы и управления недвижимостью. Представлен новый подход в проектировании, устройстве, реконструкции и капитальном ремонте кровель, позволяющий поднять на более высокий уровень потребительские свойства проектируемых кровель, а процесс их устройства, реконструкции, ремонта и технического обслуживания сделать более технологичным, безопасным и менее затратным.

В книге рассмотрены теоретические основы вентиляции общественных и производственных зданий, даны рекомендации по проектированию и эксплуатации вентиляционных систем. Изложена физическая сущность явлений и процессов, связанных с вентиляцией, даны способы расчета вентиляционных систем, рекомендации по подбору оборудования. Сведения об оборудовании приведены лишь в той мере, в которой они необходимы при описании конструктивных особенностей вентиляции и использованы в расчетах вентиляционных систем. Книга является учебником для студентов специальности «Теплогазоснабжение и вентиляция» строительных вузов. Она может быть полезной инженерам, занимающихся проектированием, монтажом, наладкой и эксплуатацией систем вентиляции в жилых, общественных и производственных зданиях.

Учебное пособие содержит сведения, необходимые для проектирования инженерных систем на основе BIM-модели в Autodesk Revit МЕР. Приведены основные термины, используемые при работе с программой. Рассмотрены импорт архитектурной модели в шаблон механического оборудования, размещение инженерных пространств и зон. Приведен пример создания спецификации. Показана последовательность моделирования инженерных систем: вентиляции, отопления, водоснабжения и водоотведения. Рассмотрены методы создания семейств на примере элементов инженерных систем. Пособие помогает приобрести навыки работы в программе Autodesk Revit МЕР. Соответствует современным требованиям Федерального государственного образовательного стандарта среднего профессионального образования и профессиональным квалификационным требованиям. Предназначено для студентов средних профессиональных учреждений, обучающихся по техническим специальностям.

Учебное пособие содержит сведения, необходимые для проектирования инженерных систем на основе BIM-модели в Autodesk Revit МЕР. Приведены основные термины, используемые при работе с программой. Рассмотрены импорт архитектурной модели в шаблон механического оборудования, размещение инженерных пространств и зон. Приведен пример создания спецификации. Показана последовательность моделирования инженерных систем: вентиляции, отопления, водоснабжения и водоотведения. Рассмотрены методы создания семейств на примере элементов инженерных систем. Пособие помогает приобрести навыки работы в программе Autodesk Revit МЕР. Предназначено для студентов высших технических учебных заведений.

Изложены основы технической эксплуатации и реконструкции зданий. Приведены сведения по методике обследования и оценке прочности строительных конструкций. Систематизированы и обобщены данные о причинах и характере повреждений конструкций, вызванных эксплуатационными воздействиями и высокотемпературным нагревом при пожарах. Даны технические решения по усилению несущих конструкций. Проектирование усиления конструкций рассмотрено на примерах. Предназначено для использования студентами, обучающимися по направлению «Строительство» специальности 270102 «Промышленное и гражданское строительство» при изучении дисциплин по технической эксплуатации, реконструкции и усилению зданий, а также для инженерно-технических работников проектных и строительных организаций.

The work presents the theoretical basis of Additional Finite Element Method (AFEM), which is a variant of the Finite Element Method (FEM) for analysis of reinforced concrete structures at limit state. AFEM adds to the traditional sequence of problem by FEM the units of the two well-known methods of the structural design: method of additional loads and limit state method. The problem is solved by introduction of ideal failure models and additional design diagrams formed from additional finite elements, where each AFE describes the limit state reached by the main element. The main relations defining the properties of AFEs as well as the examples of the use of Additional Finite Element Method for analysis of reinforced concrete structures at limit state are given in the work too.

Учебник отвечает классическим представлениям отечественной инженерной школы о стальных строительных конструкциях. В учебнике рассмотрены вопросы и производства сталей и проката, их основные свойства. Рассмотрены работа и расчет элементов конструкций при различных видах загружений. Изложены основы проектирования и расчета строительных металлических конструкций, таких как балки, колонны и фермы, а также конструирование и расчет их соединений на болтах и на сварке. Представлен краткий исторический обзор развития металлостроительства. Учебник предназначен для студентов-бакалавров, изучающих дисциплину «Металлические конструкции, включая сварку».

В учебнике изложены основные понятия и определения, математические и физические основы теории надежности, описываются процессы, приводящие к отказам различных технических систем, методы моделирования, расчета и прогнозирования характеристик надежности технических систем и их элементов при проектировании, изготовлении и эксплуатации, способы повышения надежности, методы экспериментальных исследований и контрольных испытаний. Особое внимание уделено потенциально опасным объектам, отказы которых могут представлять угрозу жизни и здоровью человека, состоянию окружающей среды, большого экономического ущерба. В третьей части учебника рассматриваются основные методы определительных (исследовательских) и контрольных испытаний на надежность. Приведен также глоссарий (более 800 понятий и определений). В приложениях содержатся справочные материалы для исследования и расчетов надежности. Учебник предназначен, прежде всего, для студентов магистратуры по направлению подготовки «Техносферная безопасность». Может быть полезен студентам других технических специальностей и направлений подготовки бакалавриата, специалитета и магистратуры при изучении курсов «Надежность технических систем и техногенный риск», «Техносферная безопасность», «Безопасность жизнедеятельности», «Ноксология» и «Рискология» и других, спецкурсов по проектированию и эксплуатации отдельных видов техники, а также инженерно-техническим работникам для повышения квалификации, расчетов и прогнозирования надежности и безопасности различных технических систем при проектировании, испытаниях и эксплуатации.

Приведены необходимые сведения для выполнения индивидуального задания по 3D-моделированию сборочного узла. Для студентов Мытищинского филиала МГТУ им. Н. Э. Баумана, изучающих дисциплины «Инженерная и компьютерная графика» и «Компьютерная графика», а также для аспирантов соответствующего профиля.

В учебном пособии приведены методы решения некоторых практических задач теории надежности – оценки остаточного ресурса безопасной эксплуатации, вероятностно-статистического моделирования надежности элементов и систем, оптимизации структурного резервирования, оценки показателей надежности по результатам определительных испытаний, планирования и проведения контрольных испытаний на надежность. Теоретические материалы дополнены практическими рекомендациями, по каждой теме приводятся алгоритмы аналитических, численных и графо-аналитических методов расчета, справочные материалы, примеры расчетов, а также варианты контрольных заданий к практическим занятиям, расчетно-графическим и лабораторным работам для самостоятельной работы студентов. Содержание учебного пособия соответствует программе курса «Прикладная теория надежности» для подготовки магистров по направлению «Техносферная безопасность». Пособие может быть также полезно студентам других технических специальностей и направлений подготовки бакалавриата, специалитета и магистратуры при изучении курсов «Надежность технических систем и техногенный риск», «Техносферная безопасность», «Безопасность жизнедеятельности», спецкурсов по проектированию и эксплуатации отдельных видов техники, а также инженерно-техническим работникам для повышения квалификации, расчетов и прогнозирования надежности и безопасности различных технических систем при проектировании, испытаниях и эксплуатации.

В учебном пособии рассмотрено построение усилителей мощности автогенераторов и умножителей частоты для радиопередатчиков подвижной связи. Подробно освещены вопросы выбора генераторных приборов, определения схем построения режимов работы, согласования в узкой и широкой полосе частот, повышения выходной мощности этих устройств, а также увеличения полосы рабочих частот суммирующих устройств, стабилизации выходной мощности передатчиков при изменяющейся нагрузке и передачи широкополосного сигнала в узкополосную антенную цепь. Освещение этих вопросов проводится путем анализа работы устройств с получением необходимых соотношений и с изложением методики, порядка и примеров расчета, а также описанием практической реализации самих устройств и их вспомогательных цепей. Данное пособие предназначено для бакалавров и магистрантов, обучающихся по направлениям «Конструирование и технология электронных средств», «Инфокоммуникационные технологии и системы связи», «Радиотехника», может быть полезно при изучении дисциплин «Распространение радиоволн и антенно-фидерные устройства в системах радиосвязи и радиодоступа», «Радиопередающие устройства систем радиосвязи и радиодоступа», «Космические и наземные системы радиосвязи», «Электромагнитная совместимость и управление радиочастотным спектром», «Основы управления техническими системами», «Автоматические устройства согласования антенн», «Системы и сети связи с подвижными объектами», «Устройства формирования, приема и обработки сигналов в телекоммуникационных системах» и при выполнении лабораторных работ и курсовых проектов, а также может быть использовано студентами смежных специальностей и разных форм обучения.

Рассматриваются проблемы и перспективы развития водородной энергетики, дано обоснование задержки развития и внедрения атомно-водородного и солнечноводородного направлений и перспектив их развития, обоснован выбор метановодородного направления развития водородной энергетики. Дано обоснование возобновляемости запасов нефти и газа как основы развития метано-водородной энергетики, определена её сырьевая база на длительный период. Приведены основные направления повышения энергоэффективности и экологии метано-водородной энергетики. Даны основы химической кинетики, катализа, адсорбции и десорбции, активированного комплекса, термоэлектронной эмиссии на поверхности катализатора, химической технологии. Для студентов высших учебных заведений, обучающихся по направлению подготовки «Электроэнергетика» специальности «Водородная энергетика».

Описаны особенности рабочих процессов и функционирования высокотемпературных систем преобразования тока в энергодвигательных установках космических аппаратов, а также методы определения их основных характеристик. Рассмотрены принципы системного подхода к проектированию элементов высокотемпературных систем преобразования тока, изложены методики проектирования и экспериментального исследования их характеристик. Представлены подходы к решению оптимизационных задач создания бортовой энергоустановки, методология применения основных конструктивных принципов при разработке компоновочных схем энергоустановок с различными источниками энергии. Сформулированы требования к системам преобразования тока на базе высокотемпературных плазменных вентилей с цезиевым и бариевым наполнением и высокотемпературной бортовой кабельной сети. Для студентов, обучающихся по направлению подготовки 24.05.02 «Проектирование авиационных и ракетных двигателей» (специализация 24.05.02_05 «Проектирование электроракетных двигателей»). Может быть полезно для аспирантов, которые занимаются проблемами бортовой энергетики космических аппаратов.