К вопросу оценки прочности оболочек покрытий зонтичного типа

газораспределительной решеткой. В качестве сушильного агента использовался воздух. Температуру сушильного агента можно было устанавливать в диапазоне от 20 до 200 оС.

В качестве инертных тел использовались фторопластовые кубики, алюминиевые цилиндры, фторопластовые шарики, а так же зерно пшеницы, пластиковые шарики различного диаметра. В процессе эксперимента изменяли положение центральной трубы, высоту слоя, материал слоя, измерялась скорость в центральной трубе, скорость в кольцевом пространстве, а также температуру в некоторых точках слоя с использованием защищенного термопара [5, c. 970].

Для визуального наблюдения за характером поведения слоя аппарат был изготовлен из термостойкого стекла. Как показали наблюдения, в результате взаимодействия сушильного агента с инертными частицами в зазор уносится значительное количество инертных тел. Отмечено, что чем выше скорость сушильного агента, тем большое количество инертных тел уносится из зазора. При этом направление противоположное циркуляции твердых тел движение незначительное.

В качестве пылеулавливающего оборудования используются рукавный фильтр и циклон. Подача высушиваемого материала производилась в верхней части кипящего слоя, а так же в зазор между газораспределительной решеткой и циркуляционной трубой. Как показали эксперименты, необходим выбор размера центральной трубы и ее положение в слое для обеспечения удовлетворительной и устойчивой работы аппарата, а также получение сухого продукта, заданного качества. Список использованной литературы:

1. Пахомов, А.Н. Интенсификация процесса сушки жидкой послеспиртовой барды в аппарате с кипящим слоем инертных тел / А.Н. Пахомов, Н.С. Сорокина, А.В. Баландина // Инженерный вестник Дона, 2014, №4. URL: ivdon.ru/ru/magazine/archive/n4y2014/2727

2. Пахомов, А.Н. Оценка кинетических характеристик процесса сушки жидких дисперсных продуктов/А.Н. Пахомов, Е.А. Хатунцева, В.А. Елизарова, Р.Ю. Банин, Е.А. Черных//В мире научных открытий. 2015. № 4.1 (64). С. 653-661.

3. Пахомов, А.Н. Возможности самоорганизации дисперсных систем при сушке на подложке/А.Н. Пахомов, Ю.В. Пахомова, Е.А. Ильин// Вестник Тамбовского государственного технического университета. - 2012.- Т. 18, № 3, - С.633 - 637.

4. Пахомов, А.Н. Типы кинетических кривых, получаемых при сушке капель жидких дисперсных продуктов/ А.Н. Пахомов, Ю.В. Пахомова // Химическая технология. 2014. № 10. С. 620-623.

5. Гатапова, Н.Ц. О температурных площадках при высокотемпературной кондуктивно-барабанной сушке влажных материалов/ Н.Ц. Гатапова, В.И. Коновалов, А.Н. Колиух, А.Н. Пахомов// Вестник Тамбовского государственного технического университета. 2004. Т. 10. № 4-1. С. 968-977.

© Пахомова Ю.В., Комбарова Е.Ю., Позднышева И.Г. 2016

УДК 62

Пещерев Александр Анатольевич

Студент ИИЭСМ, НИУ МГСУ, г. Москва, РФ E-mail: vxae86bkhdep@mail.ru

К ВОПРОСУ ОЦЕНКИ ПРОЧНОСТИ ОБОЛОЧЕК ПОКРЫТИЙ ЗОНТИЧНОГО ТИПА

Аннотация

Данная статья посвящена вопросу возведения строительных конструкций покрытия в виде зонтичных куполов. Показаны проблемы и перспективы современного строительства по использованию конструктивных решений для оболочек покрытий зонтичного типа.

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

Ключевые слова:

Покрытие, оболочка, купол, прочность, напряжения, сопротивление, разрушение.

Опыт массивного каменного куполостроения за много веков породил самые разнообразные формы куполов из различных материалов. Особое внимание привлекают так называемые купола с распалубками, известные в архитектуре под называнием зонтичных куполов.

В развитии теории расчета и конструирования тонкостенных покрытий приняли участие и ученые России [14, с.358]. Уменьшение массы конструкций и сооружений является одной из основных тенденций в строительстве [18, с.211]. Зонтичные купола нашли обширное применение в сооружении различных зданий всех эпох, начиная со времен Рима и до конца 1970 годов. Например, здание с тонкостенной оболочкой покрытиями типа зонтичного купола: покрытие цирка в Бухаресте (1960 г.), представляет собой волнообразный купол диаметром 60,6 м, состоящий из 16 параболических волн-сегментов. Симметричные схемы разрушения железобетонных куполов возможны только тогда, когда жесткие звенья, на которые членится конструкция при образовании пластических зон, совершают перемещения, вызывающие удлинения, а не укорочение их кольцевых параметров. Это положение следует из принятой несжимаемости всех звеньев конструкции купола. Жесткие звенья системы соединяются между собой пластическими зонами, к которым относятся линейные и кольцевые пластические шарниры, Для опертых куполов при нехрупком разрушении в зависимости от отношения стрелы подъема конструкции к ее диаметру возможны две схемы разрушения: меридиональная и меридинально-кольцевая, которые в свою очередь могут делиться на несколько типов.

Строительная механика сегодня имеет новую тенденцию развития, основанную на том, что наряду с такими традиционными для строительных объектов материалами как бетон и железобетон [5, с.6] [16, с.23], в практику широко внедряются композиционные материалы многофункционального назначения. По этому, переход к пространственным конструкциям, типа оболочек, вантовых и комбинированных конструкций сегодня, несомненно, заслуживает приоритетное направление в строительной отрасли. Проектирование неординарных конструктивных систем на основе многовекового опыта определяется тем, что форма такой конструкции является фактором, обеспечивающим ее эффективность [6, с.352]. Рассматриваемые задачи характеризуются тем, что они могут быть аппроксимированы системами только с большим числом степеней свободы и их решение тесно связано с использованием численных методов [19, с.4] и применением ЭВМ [1, с.26] [2, с.19].

Зонтичная форма купола имеет значительное место в современной архитектуре, несмотря на то что, она оказалась несколько забытой после 1970 годов. Это положение объясняется неудобством в доступе к каким-либо принципам образования поверхностей зонтичных куполов, а также к методам их расчета.

С точкой зрения экономики, зонтичные купола имеют много преимуществ, так как в современной архитектуре, если анализировать, идет большое развитие сборного железобетонного строительства в условиях широкой индустриализации. Относительно этого следует ставить вопрос о разработке эффективных сборных пространственных конструкций из оболочек, при помощи которых могут перекрываться значительные пролеты без устройства сложной и дорогостоящей опалубки. Зонтичные купола относятся к этим конструкциям, они также относятся к сооружениям величественных современных монументальных зданий общественного назначения. Если согласится с такой точкой зрения, то зонтичные купола, безусловно, имеют свое место в современной архитектуре.

Однако если рассмотреть результат серьезных аварий, происшедших в последнее время с такими покрытиями, повлекших за собой многочисленные человеческие жертвы (например, обрушение аквапарка в 2004 г. в Москве), можно сказать что, в проектировании таких конструкций отсутствуют совершенные принципы образования поверхностей зонтичных куполов и учет работы и фактической прочности используемых материалов [11, с.162] [3, с.27] [13, с.530], а также нет точных методов расчета таких конструкций с учетом условий набора бетоном прочности в построечных условиях [10, с.148].

Наибольшее распространение при расчете оболочек покрытия зонтичного типа приобрел метод предельного равновесия, основанный на знании схем разрушения конструкций, полученных опытным путем.

Конструкция рассматривается состоящей из жестких звеньев, к граням которых приложены предельные усилия и происходит изменение равновесия конструкции в момент потери ею несущей способности и перехода в изменяемую систему. Из-за малости деформаций к моменту разрушения можно пренебречь изменением параметров геометрии конструкции, входящих в условия равновесия. Для опертых куполов при нехрупком разрушении в зависимости от отношения стрелы подъема конструкции к ее диаметру Ш возможны две схемы разрушения: меридиональная и меридинально-кольцевая, которые в свою очередь могут делиться на несколько типов.

На рис.1 показаны две меридиональные схемы разрушения. В первой из них (рис.1а) меридиональные пластические шарниры сошлись в одну точку в вершине купола. Во второй (рис.1б) - меридиональные шарниры закончились ниже вершины купола.

В условиях современного строительства архитектурная и техническая мысли оказались скованными не только в оценке несущей способности тонкостенного куполостроения, но и в создании формы зонтичных куполов.

Так же использование плохого качества строительных материалов и отсутствие независимого контроля строительства - очень важные критерии для надежности и безопасности сооружения. Другими словами, при строительстве таких гигантских крыш, решающее значение для безопасности сооружения имеют свойства материала и жесткое соблюдение технологических требований [15, с.34].

Сегодня при проектировании конструкций со сложным напряженным состоянием является метод конечных элементов, реализованный в форме перемещений, что объясняется простотой алгоритмизации и физической интерпретации, наличием единых методов построения матриц жесткости и векторов нагрузок для различных типов конечных элементов, возможностью учета произвольных граничных условий и сложной геометрии рассчитываемой конструкции [12, с.27].

а)

б)

Рисунок 1 - Меридиональные схемы разрушения зонтичных куполов. а - где меридиональные пластические шарниры сошлись в одну точку

в вершине купола. б - где меридиональные шарниры закончились ниже вершины купола.

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

Возрождение высокохудожественной зонтичной формы в современном куполостроение возможно только в виде тонкостенных конструкций. При наличии достаточно удобного и доступного широкому кругу инженеров метода расчета зонтичных оболочек, эти формы должны, несомненно, найти в современном строительстве широкое применение.

Список использованной литературы:

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

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

3. Берлинов М.В., Макаренков Е.А. Критерий прочности бетона в условиях трехосного напряженного состояния при динамических воздействиях // Научное обозрение. 2014. № 7-1. С. 197-200.

4. Берлинов М.В., Берлинова М.Н., Бунькина И.А., Творогов А.В. Определение прочности бетона в момент нагружения через функцию напряжений // Научное обозрение. 2016. № 2. С. 27-30.

5. Берлинов М.В., Берлинова М.Н., Бунькина И.А., Творогов А.В. Влияние кинетики твердения бетона на долговечность строительных конструкций // Научное обозрение. 2016. № 3. С. 6-10.

6. 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.

7. Берлинов М.В., Римшин В.И. О надежности железобетонных пологих оболочек при реконструкции сооружений с учетом нелинейного реологического деформирования // Известия вузов. Строительство. 1998. № 3.

8. Берлинов М.В., Ягупов Б.А. К вопросу расчета конструкций промышленных зданий с учетом динамических воздействий от оборудования.// Известия вузов. Строительство и архитектура. Новосибирск. 1990. № 2.

9. Берлинов М.В., Ягупов Б.А. К вопросу оптимального расчета железобетонных конструкций // Известия вузов. Строительство и архитектура. Новосибирск. 1987. № 12.

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

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

12.Берлинов М.В., Берлинова М.Н., Бунькина И.А., Творогов А.В. Определение прочности бетона в момент нагружения через функцию напряжений // Научное обозрение. 2016. № 2. С. 27-30.

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

14.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.

15.Король Е.А. Векторы инновационного развития строительных технологий - основа модернизации образовательных программ кафедры технологии строительного производства МГСУ // Промышленное и гражданское строительство. 2011. № 3. С. 34-37.

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

17.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.

18.Теличенко В.И., Король Е.А., Хлыстунов М.С., Завалишин С.И. Глобальные риски и новые угрозы безопасности ответственных строительных объектов мегаполиса // В сборнике: Городской строительный комплекс и проблемы жизнеобеспечения граждан. Сборник докладов научно-технической конференции. 2005. С. 211-218.

19.Теличенко Системотехника Москва, 2010.

В.И., Король

управления

Е.А., целевыми

Каган П.Б.,

строительными

Куликова Е.Н.

программами //

© Пещерев А.А., 2016

УДК 664.2

Плотникова Инесса Викторовна

канд. техн. наук, доцент ВГУИТ, E-mail: plotnikova_2506@mail.ru Мызина Ирина Владимировна аспирант ВГУИТ, Трощенко Василина Васильевна бакалавр ВГУИТ, г. Воронеж, РФ

КАРАМЕЛЬ ПРОФИЛАКТИЧЕСКОГО НАЗНАЧЕНИЯ НА ПАТОКЕ

Аннотация

Карамель по традиционной технологии на сахаре-песке имеет высокую калорийность, сахароемкость, содержит искусственные красители и ароматизаторы. Карамель на патоке с использованием натуральных эфирных масел обладает пониженной себестоимостью, сахароемкостью, энергетической ценностью, профилактическими и диетическими свойствами.

Ключевые слова Карамель, патока крахмальная, натуральные эфирные масла.

Среди широкого ассортимента кондитерской продукции одно из перспективных мест по спросу населения занимает карамель. Главный недостаток карамели заключается в ее высокой калорийности и сахароемкости. Технология производства карамели на сахаре-песке отличается многостадийностью и большими энергетическими затратами.

Сегмент карамели функционального и профилактического назначения после стремительного развития на протяжении последних нескольких лет остается самым незначительным и занимает почти сотую долю в объемном выражении. Такая карамель представлена несколькими группами: освежающая, витаминизированная, медицинская и карамель как профилактическое средство от кашля. Основная доля продаж таких видов карамели приходится на несколько ведущих зарубежных марок: Бобс, Sula, Halls, Кармолис, ANYtime, Sumbucus, Orbit, Chupa Chups и др. Наиболее популярная витаминизированная карамель отечественного производителя выпускается под брендом БонПари. В состав этих видов леденцов входят натуральные экстракты трав, соки фруктов и ягод, эфирные масла или их сочетания и др. Представленные на потребительском рынке леденцы производятся на основе сахара с добавлением патоки, глюкозных сиропов, натуральных или искусственных сахарозаменителей: сорбита, ксилита, мальтита, изомальта и др.

Цель работы - разработка технологии леденцовой карамели профилактического назначения без сахара-песка на основе сахаросодержащего продукта - патоки крахмальной.

Сравнительный анализ химического состава основного полуфабриката карамельного производства -сахаро-паточного сиропа, приготовленного из сахара и патоки в соотношении 1:0,5 и патоки крахмальной показал, что в сиропе содержится 52 % сахарозы, 16 % редуцирующих веществ (таких как: фруктоза, глюкоза и мальтоза) и 14 % декстринов. В патоке в среднем углеводы представлены редуцирующими сахарами