Новая конструкция сталетрубобетонной колонны и методика расчета ее прочности в условиях работы на внецентренное сжатие.
Благодаря значительному росту прочности бетона в данных колоннах, который составил 2,5-2,8 раза, при их применении на практике может быть получен значительный экономический эффект. Расчеты показывают, что замена традиционных железобетонных колонн на сталетрубобетонные колонны предложенной конструкции в высотных зданиях позволит сократить расход арматурной стали на 50-60%, одновременно существенно снизив трудозатраты на их изготовление и монтаж.
Результаты работы использованы при строительстве крупнейших объектов ОАО «Магнитогорский металлургический комбинат»: Комплекс стана 5000; Реконструкция доменной печи № 6, а также при строительстве Керченского транспортного перехода.
Руководитель разработки: проф., докт. техн. наук А.Л. Кришан.
Новая конструкция сталежелезобетонного изгибаемого элемента.
Элемент имеет внешнюю оболочку из стального замкнутого профиля. В качестве внутреннего ядра используется напрягающий самоуплотняющийся бетон классов по прочности на сжатие от В40 до В70. При необходимости элемент выполняется с напрягающей арматурой. Благодаря данному конструктивному решению существенно возрастает несущая способность и жесткость элемента, а также значительно снижаются трудозатраты на его изготовление.
Руководитель разработки: проф., докт. техн. наук А.Л. Кришан.
Программа для расчета несущей способности трубобетонных колонн.
Программа предназначена для решения задач расчета прочности и устойчивости внецентренно сжатых трубобетонных колонн круглого поперечного сечения. В программе реализован итерационный метод расчета устойчивости, прочности нормальных сечений и оценки напряженно-деформированного состояния трубобетонных сжатых элементов с предварительно обжатым ядром и обычныхпри кратковременном действии нагрузки на основе нелинейной деформационной модели, учитывающий неоднородность напряженного состояния и физическую нелинейность бетонного ядра и стальной оболочки. На сегодняшний день результаты расчета по программе дают наиболее точные и достоверные данные теоритической несущей способности трубобетонных колонн.
Руководитель разработки: проф., докт. техн. наук А.Л. Кришан.
Полноформатная модель роста усталостной трещины.
Разработана полноформатная (описана феноменологически и представлена математически) модель роста усталостной трещины, позволяющая учесть влияние величины сжимающей части цикла знакопеременного циклического нагружения, при этом для ее реализации не требуется эмпирических коэффициентов.
Применение предложенной модели при обработке экспериментальных данных позволяет получить параметры сопротивления материала развитию трещины, не зависящие от параметров внешней нагрузки.
Руководитель разработки: доц., канд. техн. наук О.В. Емельянов.
Новый способ определения критического коэффициента интенсивности напряжения (ККИН) на эксплуатируемых конструкциях.
Предложен способ определения ККИН для тяжелых бетонов классов В12,5-В60 на эксплуатирующихся элементах железобетонных конструкций, заключающийся в образовании с помощью алмазного диска «углового» сегмента с последующим его отломом. Данный коэффициент необходим для определения остаточного ресурса зданий и сооружений.
Руководитель разработки: доц., канд. техн. наук А.А. Варламов.
Изучение действительной работы металлодеревянных конструкций, составленных из цельной древесины и тонкостенных стальных профилей
Разработана и испытана металлодеревянная ферма пролетом 6,0 м, имеющая типовой аналог из цельных деревянных элементов. Предлагаемая конструкция выполнена из деревянных элементов, усиленных стальными тонкостенными профилями. Толщина стальных элементов принимается 0,6; 0,8 или 1,0 мм. Соединение металлических элементов с древесиной осуществляется при помощи эпоксидных композиций. Несущая способность подобных ферм, при толщине стальных элементов 0,6 мм и площади поперечного сечения деревянных элементов 40 см2, повышается практически в 2 раза. Деформативность снижается более чем в 2,5 раза. Дальнейшие исследования направлены на оптимизацию сечений растянуты и сжатых элементов, на изучение устойчивости сжатых элементов и на изучение длительной работы предлагаемы металлодеревянных конструкций под нагрузкой. Отдельно производится сбор и обобщение информации
Руководитель разработки: доцент каф.ПЗиСК, канд. техн. наук В.Б. Гаврилов.
Технологии устройства глубоких и тонких противофильтрационных завес, позволяющие защитить подземные сооружения глубокого заложения от грунтовых вод.
Подобраны материалы для заполнения завес из местных материалов и на основе отходов производства. Экономический эффект определяется сокращением объемов земляных работ и надежностью конструкций.
Руководитель разработки: доц., канд. техн. наук, доктор Ph.D. М.Б. Пермяков.
Теплоизоляционное ячеистое стекло методом прессования.
Использование прессования шихты в производстве ячеистого стекла позволяет получить мелкопористую структуру с равномерным распределением пор по всему сечению. Использование прессования позволяет отказаться от использования металлических форм из жаростойкой стали, что ведет к снижению себестоимости производства на 25%.
Руководитель разработки: доц., канд.техн.наук С.А. Некрасова
Элементы мощения, изготавливаемые на основе шлакового вяжущего, предназначены для устройства «сухих» тротуаров.
Использование шлакового вяжущего при изготовлении элементов мощения позволяет получить изделия со следующими техническими свойствами: класс бетона по прочности – В 15, истираемость – 014 г/см2, водопоглощение по объему – 10,8%, коэффициент насыщения 0,65, и при этом снизить стоимость на 28,4%.
Руководитель разработки: доц., канд. техн. наук К.М. Воронин.
Низкомарочное вяжущее из сталеплавильных шлаков.
Низкомарочное вяжущее из сталеплавильных шлаков предназначено для укрепления оснований автомобильных дорог, изготовления тяжелых бетонов класса не выше В 12,5 и закладки горных выработок. Использование разработанного вяжущего позволяет снизить стоимость автомобильных дорог и закладок на 12-15%.
Руководитель разработки: ст. преп. каф. СП А.В. Артамонова.
Керамические материалы из отходов шамотного производства.
Разработаны составы керамического строительного кирпича на основе шамотной пыли и отходов производства стекла. Получены образцы кирпича отвечающие требованиям стандартов М300. Снижение стоимости производства при использовании данной разработки в замен обычного керамического кирпича составляет 35%.
Руководитель разработки: доц., канд. техн. наук К.М. Воронин.
Новое конструктивное решение автомобильной дороги – «эстакадного типа» из ограниченной номенклатуры сборных железобетонных элементов заводского изготовления.
Данное конструктивное решение автомобильной дороги позволяет повысить долговечность дорог, снизить трудозатраты на их возведение и обеспечить круглогодичное дорожное строительство. Так же разработана новая технология выполнения земляного полотна, позволяющая изменять параметры элементов автомобильных дорог, за счет чего появляется возможность увеличить их пропускную способность и безопасность.
Руководители разработки: доц., канд. техн. наук, доктор Ph.D. М.Б. Пермяков, доц., канд. техн. наук А.В. Веселов.
Новое конструктивное решение железобетонной составной сборно-монолитной сваи и свайного наголовника.
Разработан способ возведения сваи, позволяющий выполнять сваи с повышенной несущей способностью с использованием маломощного сваебойного оборудования. Разработан свайный наголовник обеспечивающий бездефектное погружение сборных железобетонных забивных свай при повышенной энергии ударных импульсов.
Руководители разработки: доц., канд. техн. наук, доктор Ph.D. М.Б. Пермяков, доц., канд. техн. наук А.В. Веселов.
Исследование и энергоресурсосбережение в системах водоснабжения, теплоснабжения, отопления с использованием эффекта кавитации.
Исследования, выполненные на системах водоснабжения, теплоснабжения, отопления позволяют установить особенности воздействия кавитационного эффекта на затраты энергии при длительной эксплуатации водопроводных систем, тепловых сетей и систем отопления. Прошедшая требуемую водоподготовку вода может быть использована как для технологических целей, так и в качестве теплоносителя для систем отопления.
При длительной эксплуатации в системах конвективного отопления образуются воздушные пробки и зашлаковывание труб, что приводит снижению энергоэффективности системы отопления и возникновению шума в трубах. Эти недостатки могут быть компенсированы установкой дополнительного оборудования: кавитационного теплогенератора совместно с гидроциклоном для удаления воздуха и частиц шлама из системы. Предлагаемые инновации позволяют повысить эффективность конвективных систем отопления на 10-15 % при незначительных затратах на установку дополнительного оборудования.
Руководитель разработки: проф., д-р техн. наук С.А. Голяк.
Лабораторный исследовательский стенд «Автономный кондиционер сплит-системы».
В качестве испытуемого образца используется: настенный кондиционер марки “Kentatsu” со встроенной автономной холодильной машиной на базе спирального компрессора, работающей в режимах охлаждения и «теплового насоса». Стенд оснащен датчиками измерения параметров состояния воздуха, хладагента и энергопотребления показания которых обрабатываются автоматической программой «Master Scada». Стенд установлен в учебной аудитории №103С. Стенд позволяет создать реальные условия работы данной климатической техники, что обеспечивает возможность достоверной имитации различных воздушных режимов в помещении, возникающих при работе установки, и позволяет выполнять исследования работы энергопреобразующей техники и изменения состояния воздуха в объеме помещения в реальном масштабе времени.
Руководитель разработки: доц., канд. техн. наук Л.Г. Старкова.
Расчет и оптимизации режимов аэрации и вентиляции промышленных предприятий методом численного моделирования.
Позволяет получить числовую модель вентиляции цехов различного назначения, форм. размеров и при различных внешних климатических условиях. В результате BIM- моделирования определяется возможность естественной циркуляции различных воздушных потоков с целью эффективного переноса тепловой энергии или очистки воздуха помещений. Расчетом определяется оптимальное количество вентиляционного в зависимости от перемены наружных и внутренних климатических условий, и создается алгоритм программы управления механизмами адаптивной вентиляции.
Экономический эффект от внедрения программно-информационного комплекса по управлению адаптивной вентиляцией позволит сократить до 20% затрат электрической и тепловой энергии потребляемой системами отопления и вентиляции.
Руководитель разработки: доц., канд. техн. наук Л.Г. Старкова.
Исследование туристско-рекреационного потенциала г. Магнитогорска и городов Челябинской области.
Проекты туристического комплекса на базе левобережной и правобережной жилой среды районов г. Магнитогорска. Создание комфортной инфраструктуры и организация городской среды необходимой для развития для развития и организации туризма с последующим положительным социально-экономическим эффектом для бюджета города и области.
Руководитель разработки: доц., канд. арх. О.А. Ульчицкий.
Разработка герметичного здания электросталеплавильного цеха на территории ОАО «ММК»
В проекте отражены последние современные достижения в промышленной архитектуре, связанной с металлургическим производством. В данном проектном решении скомбинированы сталеплавильный и прокатный цеха с годовой мощностью около 5 млн. т. металлопроката. Это позволило учесть недостатки, которые были допущены при реконструкции мартеновского цеха № 1 ОАО «ММК», и сделать проект по-настоящему современным как с технологической, так и с экологической стороны.
Руководитель разработки: проф., д.т.н. В.С. Федосихин.
Проектно-исследовательские разработки реконструкции территории мемориального комплекса «Тыл-фронту» и благоустройства территорий парка у Вечного огня г. Магнитогорска.
Выполнение комплекса проектно-исследовательских работ по развитию территории парка у Вечного огня в г. Магнитогорске, реконструкции и реновации территории мемориального комплекса «Тыл-фронту»; разработка проектно-сметной документации с целью привлечения финансирования на поддержание объекта культурного наследия города.
Руководитель разработки: доц., канд. арх. О.А. Ульчицкий.
